ТЯГОВО-СЦЕПНЫЕ СВОЙСТВА И УПЛОТНЯЮЩЕЕ ВОЗДЕЙCТВИЕ НА ПОЧВУ ТРАКТОРА С РЕЗИНОАРМИРОВАННЫМИ

Рис.1. Снятие тяговой характеристики ЧН-6.

В четвертой главе «результаты экспериментальных исследований» приведены полученные показатели воздействия движителей на почву. Тяговые испытания трактора ЧН-6 с резиноармированными гусеницами проводились на стерневом фоне (рис.2).

В результате испытаний полученная скорость движения трактора (8,0 км/ч при тяговом усилии 74,4 кН), может быть увеличена за счет снижения тягового усилия. Поэтому, согласно положениям ГОСТ 27021 (п.2. 54,0-72,0 кН) трактор ЧН-6 соответствуют тяговому классу 6.

Рис.2. Тяговая характеристика трактора ЧН-6, на стерне

Испытания трактора ЧН-6 проводились на полях в Федеральном государственном учреждении «Поволжская государственная зональная машиноиспытательная станция». В качестве сравнительного базового варианта выбраны два трактора трактор Т-6СТ-315 и К-701. Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице1. Оценку воздействия ходовых систем тракторов на почву проводили по степени изменения плотности и твёрдости почвы по следу гусеницы трактора относительно контрольного участка. Опыт проводился на тракторах ЧН-6, Т-6СТ-315 и К-701, имеющих конструкционные различия ходовых систем и движителей, а

также разные весовые параметры. Гусеничные тракторы были укомплектованы резиноармированными гусеницами.

Таблица 1.

Результаты определения показателей воздействия движителей на почву

Наименование показателя	По данным испытаний
	ЧН-6		Т-6СТ-315		К-701
	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт	Контроль	Опыт
Дата и место проведения испытаний	23.09.10 г., участок поля ООО «Поволжская МИС»
1	2	3	4	5	6	7
Влажность почвы, %, по слоям, см: 0-10 10-20 20-30 30-40	10,4 12,0 12,8 13,3	- - - -	10,4 12,0 12,8 13,3	- - - -	10,4 12,0 12,8 13,3	- - - -
Твердость почвы, МПа, по слоям, см: 0-10 10-20 20-30 30-40	0,58 0,70 0,86 0,86	1,05 1,32 1,38 1,36	0,58 0,70 0,86 0,86	1,05 1,89 1,94 1,91	0,58 0,70 0,86 0,86	1,39 1,97 2,02 2,01
Плотность почвы, г/см3, по слоям, см: 0-10 10-20 20-30 30-40	0,94 0,97 0,95 0,96	1,01 0,98 0,99 1,01	0,94 0,97 0,95 0,96	1,50 1,50 1,54 1,52	0,94 0,97 0,95 0,96	2,52 2,29 2,26 2,12
Ширина колеи гусениц трактора, см	0	52,7	0	53,1	0	74,8
Глубина колеи гусениц трактора, см	0	6,8	0	7,5	0	8,0

Испытания проводили по согласованной методике, на специально подготовленном участке поля в трёхкратной повторности с имитацией тягового усилия на крюке трактора. Тяговое усилие величиной около 60 кН на рабочих скоростях создавали с помощью тяговой лаборатории. Изменения плотности и твёрдости почвы по следу гусеницы трактора исследовали на глубину до 40 см в каждом 10-ти сантиметровом слое.

Исследования проводились при влажности почвы 10,4-13,3 %.

Конструктивная ширина гусениц трактора составляет 64 см. По результатам замеров ширина колеи гусениц получена 52,6-52,7 см вследствие осыпания грунта.

Результаты экспериментальных исследований подтверждают, что плотность почвы по следу гусеницы тракторов ЧН-6 и Т-6СТ-315 не превышала критического значения 1,3 г/см3, выше которого по агротехническим требованиям плотность почвы быть не должна в корнеобитаемом слое. В противном случае растения отстают в росте, почва быстрее теряет влагу и всё это ведёт к снижению урожая.

На рис.3 и рис.4 показано изменение плотности почвы и изменение глубины от числа проходов.

Рис.3. Изменение плотности почвы

Рис.4. Изменение глубины колеи от числа проходов.

Так же были проведены экспериментальные исследования, предусматривающие оценку уплотняющего воздействия на почву гусеничного трактора ЧН-6 с резиноармированной гусеницей при многократном проходе по колее с постоянной скоростью 0,7м/с. Была поставлены задача измерить напряжения в почве. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты уплотняющего воздействия на почву при многократных проходах трактора ЧН-6 с РАГ по одному следу

Показатель	Слой, см	Твердость под правой гусеницей, МПа	Твердость под левой гусеницей, МПа	Тип и влажность почвы
До прохода	0…10 10..20 20…30 30…40	0,483 0,569 0,603 0,603	0,483 0,569 0,603 0,603	Тяжелосуглинистая, 13,3% влажность
После 1-го прохода	0…10 10..20 20…30 30…40	2,148 3,013 2,909 2,909	2,161 2,334 2,750 2,750
После 5-го прохода	0…10 10..20 20…30 30…40	3,156 3,184 3,692 3,692	3,364 3,730 3,652 3,652
После 10-го прохожа	0…10 10..20 20…30 30…40	4,134 3,992 3,715 3,715	3,677 4,087 4,036 4,036

На рис.5 и 6 графически показано изменение твердости почвы при многократных проходах трактора ЧН-6 по одному следу.

Рис.5. Твердость почвы под правой гусеницей трактора ЧН-6

Рис.6. Твердость почвы под левой гусеницей трактора ЧН-6

Напряжение под правой гусеницей немного меньше, чем под левой гусеницей, что обусловлено изменением физико-механических свойств почвы.

В последнем параграфе четвертой главы приведены расчеты экономической эффективности технического перевооружения трактора ЧН-6 на базе трактора Т-250 для получения возможности изменять положение центра давления его гусениц на грунт, за счет установки дополнительного катка, замены металлической гусеницы на резиноармированную, путем модернизации ходовой части с целью уменьшения уплотняющего воздействия на почву.

Дополнительные капиталовложения на модернизацию трактора обеспечили прирост эффекта, который выразился в экономии затрат на эксплуатацию, в том числе за счет экономии затрат на эксплуатацию техники достигается эффект повышения ее удельной производительности.

Общие выводы

1. Представлен математический аппарат для расчета тягово-сцепных свойств тракторов с треугольной системой гусеничного обвода с резиноармированными гусеницами отличающийся от существующих, тем что учитывает его конструктивные особенности.

2. Получена экспериментальная тяговая характеристика трактора ЧН-6 на стерне и проведена сравнительная оценка с трактором Т-6СТ-315. Сравнительный анализ тяговых характеристик трактора ЧН-6 и трактора Т-6СТ-315 показал, что при равных скоростях движения тяговое усилие для трактора ЧН-6 составляет 86,5 кН, а буксование 7,0 %; а для трактора Т-6Ст-315тяговое усилие 100,3кН, а буксование 16,7%.

3. Уплотняющее воздействие движителя с треугольным обводом с резиноармированными гусеницами в сравнении с движителем с классической системой обвода с резиноармированными гусеницами показало, что твердость почвы при влажности 13,3% по сравнению в слое 0-10 см после прохода в слое 30-40 см при проходе трактора ЧН-6 изменилась на 0,31 мПа. А твердость почвы при влажности 13,3% по сравнению в слое 0-10 см после прохода в слое 30-40 см при проходе трактора Т-6СТ-315 изменилась на 0,86 мПа. Изменение плотности составляет от 0,94 до 0,96 г/см3.

4. По результатам экспериментальных исследований получены изменения физико-механических свойств почвы при многократных проходах гусеничного движителя по одному следу глубина колеи под ЧН-6 после 10 проходов – 6,8см, под Т-6СТ-315 составляет 7,5 см.

5. Сравнительные исследования изменения динамики твердости почвы после прохода трактора ЧН-6 имеющий треугольный обвод ходовой системы с резиноармированными гусеницами и трактора Т-6СТ-315 с прямоугольным обводом укомплектованного резиноармированными гусеницами показывает, что использование треугольного обвода гусеничного движителя уменьшает твердость почвы на 14%.

5. Экономическая эффективность выполненных исследований проведена по методике энергетического анализа технологических процессов. Использование трактора с резиноармированными гусеницами, по с равнению с классическими металлическими гусеницами, позволяет получить значительный экономический эффект, который составляет 161575 руб. на одну машину.

Список опубликованных работ

В изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Бухаровская, А.Н. Обеспечение надежности и безопасности технических систем в природообустройстве [Текст] / А.Н. Бухаровская, М.А. Карапетян, В.Н. Пряхин, В.Е. Субботин // Международный научный журнал.- 2010.- №4. – С.68-70.
2. Бухаровская, А.Н. Анализ типов гусеничного обвода [Текст] / А.Н. Бухаровская // Естественные и технические науки. – 2010. - №5. – С. 380-382.
3. Бухаровская, А.Н. Показатели своевременности действия оператора в системе «человек – машина» [Текст] / А.Н. Бухаровская, В.Н. Пряхин, Н.А.Мочунова // Международный научный журнал.- 2010.- №5. – С.69-72.
4. Бухаровская, А.Н. Экспериментальное исследование влияния гусеничного движителя трактора ЧН-6 на напряжение в почве [Текст] / А.Н. Бухаровская // Международный научный журнал.- 2010.- №5. – С.98-99.

В других изданиях:

5. Бухаровская, А.Н. Экспериментальная оценка основных параметров гусеничного движителя МТА и его уплотняющего воздействия на почву [Текст] / А.Н. Бухаровская, М.А. Карапетян, В.Н. Пряхин // Роль природообустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК : сб. науч. трудов по материалам международной научно-практической конференции. – Ч. II. – М.: ФГОУ ВПО МГУП, 2007. – С. 179–183.
6. Бухаровская, А.Н. К вопросу уплотнения почв. [Текст] / А.Н. Бухаровская // Транспорт и логистика- 2008: международная научно-практическая конференция: Сборник материалов: АРМЕНПАК.-Ер. :Антарес, 2008. – С.133-136.
7. Бухаровская, А.Н. Характеристика почвы как несущего основания для движущихся тракоров и машин [Текст] / А.Н. Бухаровская, М.А. Карапетян // Вестник Международного общественной академии экологической безопасности и природопользования. – М. : Изд-во МОАЭБП. – 2008. – № 3 (10). – С. 55–60.
8. Бухаровская, А.Н. Методы оценки эффективности совершенствования управления транспортными системами [Текст] / А.Н. Бухаровская, М.А. Карапетян, В.Н. Пряхин, Н.А. Мочунова // Транспорт и логистика- 2010: международная научно-практическая конференция: Сборник материалов: АРМЕНПАК.-Ер. :Антарес, 2008. – С.89-92.
9. Бухаровская, А.Н. Физико-механические свойства почвы [Текст] / А.Н. Бухаровская, М.А. Карапетян, Е.И. Выбрик // Вестник Международного общественной академии экологической безопасности и природопользования.

   – М. : Изд-во МОАЭБП. – 2009. – № 7 (14). – С. 111–115.

10. Бухаровская, А.Н. Методика определения потребности в изделии, используемом в условиях промышленного и сельскохозяйственного производства [Текст] / А.Н. Бухаровская, Е.В. Макаров, В.Н. Пряхин // Вестник Международного общественной академии экологической безопасности и природопользования. – М. : Изд-во МОАЭБП. – 2009. – № 7(14). – С. 32–39.
11. Бухаровская, А.Н. Сравнительная характеристика треугольного обвода ходовой системы гусеничного трактора [Текст] / А.Н. Бухаровская, М.А. Карапетян, В.Н. Пряхин // Технология и средства механизации в природообустройстве: материалы международной научно-практической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства» МГУП – Ч. 4. – М.: МГУП, 2010г. – С. 18–23.
12. Бухаровская, А.Н. Результаты испытания по уплотнению почвы трактора ЧН-6 с треугольным обводом движителя [Текст] / А.Н. Бухаровская, М.А. Карапетян // Вестник Международного общественной академии экологической безопасности и природопользования. – М. : Изд-во «Спутник+», 2011, вып. № 10 (17) – С.71-80.