Визначення раціонального рівня енергонасиченості колісних тракторів

Анотація

Мета. Визначити рівень енергонасиченості колісного трактора, що дасть змогу використовувати такий трактор максимально ефективно — насамперед у складі тягових машинно­тракторних агрегатів, які мають можливість досягти заданого рівня завантаженості двигуна трактора за потужністю. Методи. Теоретичні дослідження проводили з використанням основ вищої математики, теорії тягової динаміки трактора, які розглядають процес перекочування еластичного колеса по деформованій ґрунтовій поверхні, описують суть тягової і перспективи тягово­енергетичної концепції розвитку мобільних тягових засобів стосовно рівня їх енергонасиченості. Розрахунки здійснювали у програмному середовищі Mathcad 15.0 із застосуванням аналітичних залежностей, які відображають вплив конструктивних параметрів трактора і характеристик ґрунтового середовища на максимальне значення дотичної сили тяги енергетичного засобу при заданому рівні буксування його рушіїв. Результати. Проаналізовано аналітичну залежність енергонасиченості колісного трактора від параметрів, які визначають стан оброблюваного тяговим агрегатом агротехнічного фону (коефіцієнти опору коченню, буксування, тертя ковзання ґрунту) за різних швидкісних режимів. Висновки. За швидкості робочого руху тягового агрегату до 4 м/с (14,4 км/год) енергонасиченість трактора не має перевищувати 17 кВт/т. За реального швидкісного режиму його роботи на рівні 2 м/с (7,2 км/год) бажане значення цього показника у два рази менше. Поступове збільшення частки агротехнічних фонів із більшими значеннями їх опору коченню колісного рушія сприяє використанню тракторів із меншим (9–10 кВт/т) рівнем енергонасиченості. За умови збереження структури ґрунту внаслідок обмеження максимального значення буксування рушіїв колісних енергетичних засобів до 15% достатнім рівнем їх енергонасиченості є 9–10 кВт/т. У разі зменшення максимально допустимого значення буксування до 10–12% рівень енергонасиченості тракторів може (і має) бути ще меншим. За невеликого (9–10 кВт/т) рівня енергонасиченості колісних тракторів найраціональнішим методом підвищення продуктивності роботи тягових агрегатів є використання їх широкозахватних і комбінованих варіантів із широким застосуванням подвоєних/потроєних або арочних рушіїв із низьким тиском повітря у їх шинах.