Influence of structural and process parameters of coupling weight corrector-distributor on boron unit load distribution

Sergey V. Shchitov; Щитов Сергей Васильевич; Zoya F. Krivutsa; Кривуца Зоя Фёдоровна; Sergey N. Voyakin; Воякин Сергей Николаевич; Elena S. Polikutina; Поликутина Елена Сергеевна; Vladimir V. Leonov; Леонов Владимир Викторович

doi:10.55170/1997-3225-2025-10-1-34-39

Влияние конструктивно-технологических параметров «корректора-распределителя сцепного веса» на распределение нагрузки бороновального агрегата

Авторы: Щитов С.В.¹, Кривуца З.Ф.¹, Воякин С.Н.¹, Поликутина Е.С.¹, Леонов В.В.¹
Учреждения:
1. Дальневосточный государственный аграрный университет
Выпуск: Том 10, № 1 (2025)
Страницы: 34-39
Раздел: ТЕХНОЛОГИИ, СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
URL: https://bulletin.ssaa.ru/1997-3225/article/view/683520
DOI: https://doi.org/10.55170/1997-3225-2025-10-1-34-39
ID: 683520

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Цель исследований – повышение эффективности использования тракторов с шарнирно-сочленённой рамой на бороновании за счёт регулирования нагрузки внутри машинно-тракторного агрегата (МТА). В статье описывается экспериментальная проверка работоспособности предложенного устройства «Корректор-распределитель сцепного веса» в хозяйствах, занимающихся возделыванием сельскохозяйственных культур. На сегодняшний день одной из актуальных задач, стоящих перед сельхозтоваропроизводителями Амурской области, является выдерживание агротехнологических сроков проведения посевных работ. В связи с этим необходимо учитывать природно-климатические особенности и естественно-производственные условия региона. Это объясняется тем, что подготовку почвы под посевные работы необходимо проводить одновременно с посевом ранних зерновых культур из-за невозможности провести данную работу в осенний период в связи с поздним окончанием уборки сои. Поздние сроки уборки сои (с наступлением первых заморозков), промерзание почвенного горизонта на глубину более 2,5 м, наличие снежного покрова, резкий перепад температурного режима весной, повышенная влажность верхнего слоя почвы (таяние снега и мерзлотного основания, выпадение осадков), отсутствие подготовленных с осени посевных площадей сильно влияет на сроки проведения весенних работ. В связи с выше изложенным в хозяйствах применяют безотвальный способ подготовки почвы под посев с использованием тяжёлых дисковых борон. Наличие не оттаявших участков поля снижает качество подготовки почвы из-за не выдерживания глубины обработки на них и оказывает влияние на сцепные качества энергетического средства, что требует соответствующего технического решения (установка дополнительного устройства), обеспечивающего кратковременное перераспределение нагрузки. Полученные в результате проведенных производственных исследований результаты доказали работоспособность предложенного устройства, способного перераспределять нагрузку внутри бороновального агрегата.

Ключевые слова

дисковая борона, нагрузка, ведущий мост, трактор, энергетическое средство, глубина обработки

Полный текст

В сельскохозяйственном производстве Амурской области соя является основной возделываемой культурой. Это объясняется тем, что в области благоприятные условия для её выращивания, а также имеются производственные мощности для её переработки и реализации, в том числе и зарубежным партнёрам (КНР). Вместе с тем, поздние сроки её уборки (с наступлением первых заморозков) не позволяют осенью подготовить почву под весенние посевные работы. Кроме того, из-за низких температур в зимний период времени почвенный горизонт промерзает на глубину 2,6…2,8 м. Наличие снежного покрова, резкие перепады температуры весной, выпадение осадков в виде дождя со снегом и наличие мерзлотного основания накладывают свои отпечатки на проведение ранневесенних полевых работ. Основным требованием в получении высокого урожая является выдерживание агротехнологических сроков проведения весенних работ. В связи с этим подготовку почвы под посевные работы проводят, как правило, безотвальным способом [1, 2, 3]. В то же время при подготовке почвы данным способом под посевные работы возникает ряд трудностей: наличие не оттаявших участков поля снижает качество обработки почвы из-за нарушения глубины обработки, а наличие участков поля с повышенной влажностью снижает тягово-сцепные свойства колёсных энергетических средств. В связи с этим вопрос повышения эффективности использования тракторов с шарнирно-сочленённой на бороновании в этих условиях возможно за счёт повышения его тягово-сцепных свойств путем перераспределения нагрузки между рабочими органами бороны и движителями энергетического средства. Решить обозначенные выше проблемы возможно путём установки, на трактор специально разработанных для этих условий устройств, способных регулировать нагрузку внутри агрегата по мере необходимости [4, 5].

Цель исследований – повышение эффективности использования тракторов с шарнирно-сочленённой рамой на бороновании за счёт регулирования нагрузки внутри машинно-тракторного агрегата (МТА).

Задачи исследований – провести экспериментальную проверку работоспособности предложенного устройства «Корректор-распределитель сцепного веса» в хозяйствах, занимающихся возделыванием сельскохозяйственных культур; определить влияние конструктивно-технологических параметров корректора-распределителя сцепного веса на распределение нагрузки внутри МТА.

Материал и методы исследований. Для достижения поставленной цели и задачи исследования за основу взяты методики ГОСТ 7057-2001 «Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний»; ГОСТ 30745-2001 (ИСО 789-9-90) «Тракторы сельскохозяйственные. Определение тяговых показателей», ГОСТ 30750-2001 «Тракторы сельскохозяйственные. Определение положения центра тяжести», ГОСТ 7057-2001. «Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний», ГОСТ Р 54784-2011 «Испытания сельскохозяйственной техники. Методы оценки технических параметров», ГОСТ 26244-84 «Обработка почвы предпосевная. Требования к качеству и методы определения» [6, 7, 8, 9, 10, 11]. В качестве объекта исследований был взят МТА (К-700А + БДТ-7 + корректор-распределитель сцепного веса), представленный на рисунке 1.

Рис. 1. Полевые исследования

При исследованиях измеряли следующие величины: усилие в гибкой тросовой части с помощью крановых весов ВК-5000; при определении нагрузки, приходящейся на рабочие органы бороны и опорные поверхности (ведущие мосты) трактора использовали весы платформенные электронные МВСК (В); угол наклона навески измеряли инклинометром Absoiute Digital Protractor; длину выхода штока гидроцилиндра определяли с помощью измерительной линейки. Перераспределение нагрузки осуществлялось за счёт тросовой связи, соединенной посредством установочных кронштейнов, балки с опорными и двойными блок-роликами, установленными на раме бороны и тракторе. Более подробно устройство и принцип действия корректора-распределителя описаны в работах [12, 13].

Результаты исследований. Предлагаемый корректор-распределитель сцепного веса [14] может регулировать изменение нагрузки за счёт её перераспределения на рабочие органы бороны или на ведущие мосты трактора. Передача нагрузки осуществляется за счёт изменения нагрузки в гибкой тросовой части двумя способами: изменением длины выхода штока гидроцилиндра и увеличением угла наклона навески трактора. Рассмотрим более подробно изменение нагрузки, приходящейся на рабочие органы и ведущие мосты от длины выхода штока гидроцилиндра. Результаты исследований при передаче нагрузки с трактора на рабочие органы бороны проведены в статическом режиме и представлены в таблице.

Таблица

Распределение нагрузки внутри МТА при ее передаче с трактора на борону от изменения длины выхода штока гидроцилиндра

Измеряемые величины	Положение навески
Измеряемые величины	промежуточное положение (устройство выключено)	рабочее положение	промежуточное положение	мах загружена
Длина выхода штока гидроцилиндра навески, м	0,24	0,33	0,38	0,43
Нагрузка на переднюю ось трактора, Н	78901	77163	76896	76415
Нагрузка на заднюю ось трактора, Н	40703	40227	39954	39704
Нагрузка на борону, Н	30502	32081	32802	33545
Нагрузка в гибкой связи устройства, Н	201	1235	1620	2015

Проанализировав данные, приведённые в таблице 1, можно отметить, что при изменении длины выхода штока от 0,33 м до 0,43 м нагрузка на рабочие органы бороны возросла с 32081 Н до 33545 Н, при этом нагрузка на ведущие мосты энергетического средства снизилась.

Результаты исследований при передаче нагрузки с бороны на ведущие мосты трактора представлены на рисунках 2 и 3.

Рис. 2. Зависимость нагрузки на передний мост трактора от выхода штока гидроцилиндра навески (при передаче нагрузки с бороны на трактор)

Рис. 3. Зависимость нагрузки на задний мост трактора от выхода штока гидроцилиндра (при передаче нагрузки с бороны на трактор)

На основании проведенных исследований (рис. 2) установлено, что при изменении длины штока гидроцилиндра меняется и нагрузка на передний мост трактора. Так, при длине штока 0,24 м нагрузка на передний мост трактора составила 78901 Н. По мере уменьшения длины выхода штока гидроцилиндра (втягивание) до 0,16 м нагрузка на передний мост трактора возросла до 80216 Н за счёт передачи частичной нагрузки с бороны.

Анализируя данные, приведенные на рисунке 3, необходимо отметить, что при изменении длины штока гидроцилиндра нагрузка на задний ведущий мост также увеличивается с 40703 Н при длине штока 0,24 ми до 41102 Н при уменьшении длины штока до 0,16 м.

Заключение. На основании проведенных исследований по определению влияния угла наклона навески на перераспределение нагрузки в МТА установлено:

– при изменении угла наклона навески от -10 градусов до 30,8 градусов нагрузка на рабочие органы бороны увеличилась соответственно с от 30498 Н до 32764 Н (произошла передача нагрузки с ведущих мостов трактора на борону);

– при изменении угла наклона навески от -10 градусов до -40 градусов нагрузка на передний мост увеличивается с 79012 Н до 80336 Н за счет передачи нагрузки с бороны на трактор;

– при изменении угла наклона навески от -10 градусов до -40 градусов нагрузка на задний ведущий мост трактора увеличивается от 40651 Н до 41198 Н (происходит передача нагрузки с бороны на трактор). На основании полученных данных установлено, что увеличение сцепного веса (передача частичной нагрузки с бороны) повышает его тягово-сцепные свойства, производительность МТА и как следствие эффективность использования.