27 марта 2016г.
Колёсные энергетические средства наиболее востребованы в технологии возделывания сельскохозяйственной продукции вследствие не только своей универсальности и долговечности, но и относительно невысокой экономической затратности в обслуживании и эксплуатации, в сравнении с гусеничной. Вместе с тем, эффект переуплотнения почвы по ходу движения, возникающий при обработке агроагрегатом, буксируемым колёсным трактором, часто нивелирует эффективность его применения вместо гусеничного за счёт снижения урожайности. [2] Даже использование технологической колеи при возделывании сельскохозяйственных культур, как одного из перспективных способов борьбы с переуплотнением, зависит от факторов средней урожайности в хозяйстве, нерентабелен при урожайности ниже 30 ц/га и нуждается в ежегодном изменении местоположения технологической колеи для уменьшения уплотнения почвы.
Основной причиной переуплотнения и снижения урожайности является увеличение буксования энергетического средства, буксирующего обрабатывающий агрегат, и его давление на грунт, что на грунтах с высокой влажностью вызывает резкое изменение и физико-механических свойств, и водно-воздушного баланса верхнего плодородного слоя земли, который состоит из твердых минеральных частиц органического происхождения, между которыми располагаются поры, заполненные влагой и воздухом, что в конечном итоге и сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур. [3]
Опыт применения современных тракторов показывает, что применение техники на гусеничном ходу, оснащённой резиновыми армированными гусеничными лентами, оказывает значительно меньшее давление на почву. Так, например, гусеничный трактор марки Challenger в зависимости от ширины гусениц оказывает давление на почву, равное 0,40-0,55 кг/см2, а колесный, оснащенный спаренными колесами, – 0,65-0,8 кг/см2.
Ресурс же резиноармированных гусеничных лент и трактора при правильной эксплуатации составляет более 10 лет эксплуатации. А появившийся в 2010 году абсолютно новый концепт гусеничного трактора Сase Quadtrack с ломающейся шарнирно-сочлененной рамой имеет выдающуюся конструктивную особенность, которая обеспечивает 100%-ный контакт всех четырех гусениц с почвой даже при неровном рельефе, кроме того, за счет особенностей рамы не происходит «нагребания» земли при развороте и при транспортировке значительно меньше изнашиваются гусеницы. За счет этого существует возможность стабильно поддерживать более высокие скорости во время полевых работ, что повышает производительность проводимых операций (Рисунок 1).
Несмотря на положительные характеристики применения гусеничных ходовых систем
основным фактором, влияющим на покупку
и эксплуатацию является
начальная стоимость, невысокая долговечность и эксплуатационная затратность гусеничных
тракторов.
При
чём
разница
в
цене
гусеничного
и
колесного тракторов, относящихся к одному тяговому
классу, может
достигать 25%. Вследствие чего в хозяйствах всех уровней превалирует количество именно колёсной
техники.
В последнее время,
чтобы минимизировать давление
на почву колесной техники,
всё большую популярность приобретают ходовые системы
со сдвоенными и даже
строенными колёсами, так называемыми «Трайплами».
Применение таких колесных систем позволяет
в 1,5-2 раза снизить удельное давление
на почву, повысить проходимость агроагрегатов и их тяговое усилие (Рисунок
2). Но вследствие значительной ширины движителей они так же имеют ограниченное использование в технологии сельскохозяйственного производства.
Учитывая тот фактор, что основными
энергетическими средствами сельхозпроизводителей Российской Федерации всё-таки являются
колёсные тракторы односкатной схемы движителей, а также повышение интенсификации агротехнологий, при которых возрастает количество проходов техники
для обработки, подкормок и химобработок посевов
и особенности внедрения
ресурсосберегающих,
почвосохраняющих технологий, с целью уменьшения буксования, как одного
из главных факторов переуплотнения грунтов предлагается ряд конструкторских решений
для колёсных тракторов, способных при внедрении в технологию производства сельскохозяйственных работ уменьшить
техногенный характер
переуплотнения, увеличить урожайность и годовой экономический эффект (Рисунок 3).
Так предлагаемый стабилизатор высоты протектора движителя, установленный в ходовой системе колёсного трактора моноблочной схемы,
при своей конструктивной простоте и надёжности, удобстве при установке и эксплуатации устройства, способен
обеспечить повышение проходимости по слабонесущим грунтам, увеличение тягово-сцепных свойств колёсных
тракторов вследствие наиболее
полной очистки рисунка протектора колёсного движителя трактора в движении
за счёт снижения
буксования, а, следовательно, уменьшения
переуплотнения по ходу движения
энергетического средства. [1]
Предлагаемое устройство выполнено в виде пружинного
механизма, состоящего
из двух плоских пружин рессорного типа 3, объединённых в окончаниях болтовым
фиксатором с гаечными
ограничителями 2, при чём центральная часть внешней
пружины установлена при помощи косыночного упора с подшипником 1 на оси ведущего моста трактора, а внутренняя пружина центральной частью зафиксирована болтовым соединением в прижимном кронштейне крепления
и установлена в технологических резьбовых отверстиях в верхней части ступицы трактора, и рабочего узла, состоящего из цепной
силовой связи 5, через крайние звенья
которой проходит ось болтового фиксатора, с крюковыми ограничителями 4, встроенными с внутренней части в крыло кабины трактора.
Устройство работает следующим образом:
при въезде на поле оператор
транспортного средства производит регулировку устройства, натягивая цепную силовую связь 5, фиксируя её звенья в крюковых ограничителях 4 и на оси болтового
фиксатора 2. Далее, в движении, вследствие перекатывания, происходит натяжение цепной
силовой связи от опорного
центра движителя к его периферии до момента достижения максимального сопротивления плоских
пружин 3, что вызывает
очищение рисунка протектора движителя и дальнейшее передвижение цепной
силовой связи 5 на неочищенную поверхность движителя.
Экспериментальные исследования на суглинистых почвах с агроагрегатом, в котором использовался трактор с установленным стабилизатором высоты протектора движителя,
проведённые в КФХ «Жуковин А.Т.» Благовещенского района Амурской области
показали, что при нормальных условиях эксплуатации и влажности почвы 34-38%
очищение протектора движителя от грунтовых масс в сравнении
с протектором не забитого грунтовыми массами
движителя серийного трактора за один
оборот колеса составило
89 % с практически неизменным
величиной буксования, равной 8 %.
Учитывая полученные результаты можно сделать вывод, что использование данного
изобретения позволит повысить проходимость, увеличить тягово-сцепные свойства колёсных тракторов
при их движении в условиях бездорожья, плохих погодных
условиях или низкой несущей
способности почв вследствие снижения буксования за счёт наиболее
полной очистки рисунка
протектора колёсного
движителя, что также уменьшит
техногенное воздействие на обрабатываемые почвы.
Список литературы
1.
Кузнецов Е.Е. Положительное решение о выдаче патента на полезную модель
от 28.10.2015 года Стабилизатор высоты
протектора движителя трактора
/ Е.Е. Кузнецов [и др.]// заявитель и патентообладатель
Дальневосточный гос. агр. университет. заявка
№ 2015117099 заявл. 05.05.2015, зарегистрирована 05.05.2015.
2. Ногтиков А.А. Уплотнение почвы
ходовыми системами машинно-тракторных агрегатов // Достижения науки и техники. - 2004. - №3. - С.34-36.
3.
Щитов С.В. Пути повышения агротехнической проходимости колёсных тракторов
в технологии возделывания сельскохозяйственных культур Дальнего
Востока: дис…. д-ра техн. наук: 05.20.01. Благовещенск, 2009. 325 с.
