Визначення умов забезпечення максимального тягового коефіцієнта корисної дії трактора у складі ґрунтообробного агрегату

Автор(и)

  • Анатолій Тихонович Лебедєв Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-1975-3323
  • Михайло Леонідович Шуляк Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7286-6602
  • Сергій Анатолійович Лебедєв Державна наукова установа «Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогоспо­дарського виробництва імені Леоніда Погорілого», Україна https://orcid.org/0000-0002-3067-5135
  • Станіслав Васильович Халін Державна наукова установа «Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогоспо­дарського виробництва імені Леоніда Погорілого», Україна https://orcid.org/0000-0002-7510-5056
  • Тетяна Вікторівна Гайдай Державна наукова установа «Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогоспо­дарського виробництва імені Леоніда Погорілого», Україна https://orcid.org/0000-0001-9141-4820
  • Антон Павлович Холодов Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4120-4654
  • Вячеслав Олексійович Пирогов Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0009-0001-0701-9834
  • Віталій Сергійович Шапошник Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0009-0005-3004-2660

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.297902

Ключові слова:

тяговий ККД трактора, парціальні прискорення, комбінований агрегат, тягове зусилля

Анотація

Дослідження спрямовано на вивчення роботи трактора у складі ґрунтообробного агрегату, що базується на аналізі його взаємодії з опорною поверхнею та співвіднесенні маси трактора та знаряддя. Класичний підхід до визначення коефіцієнта корисної дії (ККД) не враховує розгалужену систему валів відбору потужності й ступінь їх використання у комбінованих ґрунтообробних агрегатах. Для вирішення відповідної проблеми у дослідженні створено математичний апарат, який дозволяє визначити раціональне співвідношенню тягового зусилля трактора і маси ґрунтообробного агрегату.

Методологічною основою роботи є узагальнення та аналіз дослідження тягових показників трактора у складі ґрунтообробного агрегату. На основні положень системного підходу та аналізу технічних систем були створені емпіричні моделі роботи агрегату. При вдосконаленні методики проведення досліджень за допомогою методу парціальних прискорень й розроблених авторами методик вдалося суттєво скоротити час та без втрати якості отриманих результатів. Визначено максимум тягового ККД для тракторів John Deere 8R серії у складі ґрунтообробного агрегату ηт max=0,719, й умови його забезпечення. Визначено тяговий ККД для тракторів з колісною формулою 4К2, масою Gсм=6–10 т при відборі потужності від 60 % до 80 % він становить – 0,58–0,64. Результати дослідження дозволяють отримати нове вирішення наукової проблеми забезпечення максимального тягового ККД трактора у складі ґрунтообробного агрегату, що базується на раціональному співвідношенні тягового зусилля трактора і маси машинно-тракторного агрегату. Запропонований системний підхід може бути використаний для обґрунтування компонування агрегатів та рекомендацій щодо режимів їх роботи при нестабільності експлуатаційної маси і тягового зусилля

Біографії авторів

Анатолій Тихонович Лебедєв, Сумський національний аграрний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра агроінжинірингу

Михайло Леонідович Шуляк, Сумський національний аграрний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра агроінжинірингу

Сергій Анатолійович Лебедєв, Державна наукова установа «Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогоспо­дарського виробництва імені Леоніда Погорілого»

Кандидат технічних наук

Станіслав Васильович Халін, Державна наукова установа «Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогоспо­дарського виробництва імені Леоніда Погорілого»

Кандидат економічних наук

Директор

Тетяна Вікторівна Гайдай, Державна наукова установа «Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогоспо­дарського виробництва імені Леоніда Погорілого»

Заступник директора

Антон Павлович Холодов, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних і дорожніх машин

Вячеслав Олексійович Пирогов, Сумський національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра агроінжинірингу

Віталій Сергійович Шапошник, Сумський національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра агроінжинірингу

Посилання

  1. Skyttner, L. (1996). A Selection of Systems Theories. General Systems Theory, 69–131. https://doi.org/10.1007/978-1-349-13532-5_3
  2. Macmillan, R. H. (2002). The mechanics of tractor-implement performance: theory and worked examples. University of Melbourne, 166. Available at: https://rest.neptune-prod.its.unimelb.edu.au/server/api/core/bitstreams/1fb33cfd-03a2-523e-9958-bfcceebc9ef5/content
  3. Lebedyev, A. (2021). Modern problems of tractor theory. Tekhnika i tekhnolohiyi APK. 1 (118). 20–25. Available at: https://www.ndipvt.com.ua/TiTAPK/2021/TTAPK20_01_tapk_2021_01.pdf
  4. Lebedyev, S. (2011). Effective traction efficiency of the tractor at plowing. Tekhnika i tekhnolohiyi APK, 8 (23), 11–14. Available at: https://ndipvt.com.ua/oldsite/arcive_journal/2011/TTAPK%208%202011.pdf
  5. Rebrov, A. Yu. (2012). Moshchnostnoy balans i KPD pahotnogo MTA pri rabote v tyagovom rezhime. Visnyk NTU «KhPI», 20, 67–73. Available at: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/9839
  6. Antoshchenkov, R., Halych, I., Nykyforov, А., Cherevatenko, H., Chyzhykov, I., Sushko, S. et al. (2022). Determining the influence of geometric parameters of the traction-transportation vehicle’s frame on its tractive capacity and energy indicators. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (116)), 60–67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254688
  7. Rivero, D., Botta, G. F., Antille, D. L., Ezquerra-Canalejo, A., Bienvenido, F., Ucgul, M. (2022). Tyre Configuration and Axle Load of Front-Wheel Assist and Four-Wheel Drive Tractors Effects on Soil Compaction and Rolling Resistance under No-Tillage. Agriculture, 12 (11), 1961. https://doi.org/10.3390/agriculture12111961
  8. Md-Tahir, H., Zhang, J., Xia, J., Zhang, C., Zhou, H., Zhu, Y. (2019). Rigid lugged wheel for conventional agricultural wheeled tractors – Optimising traction performance and wheel–soil interaction in field operations. Biosystems Engineering, 188, 14–23. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2019.10.001
  9. Rebrov, O., Kozhushko, A., Kalchenko, B., Mamontov, A., Zakovorotniy, A., Kalinin, E., Holovina, E. (2020). Mathematical model of diesel engine characteristics for determining the performance of traction dynamics of wheel-type tractor. EUREKA: Physics and Engineering, 4, 90–100. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001352
  10. Damanauskas, V., Janulevičius, A. (2015). Differences in tractor performance parameters between single-wheel 4WD and dual-wheel 2WD driving systems. Journal of Terramechanics, 60, 63–73. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2015.06.001
  11. Jensen, T. A., Tullberg, J. N., Antille, D. L. (2022). Improving farm machinery operation and maintenance to optimise fuel use efficiency. Burleigh Dodds Series in Agricultural Science, 71–102. https://doi.org/10.19103/as.2022.0100.03
  12. Battiato, A., Diserens, E. (2017). Tractor traction performance simulation on differently textured soils and validation: A basic study to make traction and energy requirements accessible to the practice. Soil and Tillage Research, 166, 18–32. https://doi.org/10.1016/j.still.2016.09.005
  13. CODE 2. OECD Standard code for the official testing of agricultural and forestry tractor performance. Available at: https://www.oecd.org/agriculture/tractors/codes/02-oecd-tractor-codes-code-02.pdf
  14. Artemov, N. P., Lebedev, A. T., Podrigalo, M. P., Polyanskiy, A. S. et al. (2012). Metod partsial'nyh uskoreniy i ego prilozhenie v dinamike mobil'nyh mashin. Kharkiv: Miskdruk, 220.
  15. Lebediev, A. T., Lebediev, S. A., Korobko, A. I. (2018). Kvalimetriya ta metrolohichne zabezpechennia vyprobuvan traktoriv. Kharkiv: Vyd-vo «Miskdruk», 394.
  16. Md-Tahir, H., Zhang, J., Xia, J., Zhou, Y., Zhou, H., Du, J. et al. (2021). Experimental Investigation of Traction Power Transfer Indices of Farm-Tractors for Efficient Energy Utilization in Soil Tillage and Cultivation Operations. Agronomy, 11 (1), 168. https://doi.org/10.3390/agronomy11010168
  17. Hunt, D., Wilson, D. (2016). Farm Power and Machinery Management. Wiley-Blackwell, 370. Available at: https://redshelf.com/app/ecom/book/1040539/www.waveland.com
  18. Usaborisut, P., Sukcharoenvipharat, W., Choedkiatphon, S. (2020). Tilling tests of rotary tiller and power harrow after subsoiling. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 19 (6), 391–400. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2020.05.002
  19. Lebedev, A., Shuliak, M., Khalin, S., Lebedev, S., Szwedziak, K., Lejman, K. et al. (2023). Methodology for Assessing Tractor Traction Properties with Instability of Coupling Weight. Agriculture, 13 (5), 977. https://doi.org/10.3390/agriculture13050977
  20. Système contrôleur de débit GreenStar. John Deere. Available at: https://www.deere.hu/hu/intelligens-gazdalkodasi-megoldasok/helyspecifikus-gazdalkodas/automata-szakaszvezerles-nem-isobus-os-munkagepekhez/.
  21. Nebraska Tractor Test Laboratory. Institute of Agriculture and Natural Resources. Available at: https://tractortestlab.unl.edu/test-page-nttl
  22. DLG-Qualitätsprüfungen Technik & Betriebsmittel. Available at: https://www.dlg.org/de/landwirtschaft/tests
  23. Kalinin, Y., Klets, D., Shuliak, M., Kholodov, A. (2020). Information system for controlling transport-technological unit with variable mass. CEUR Workshop Proceedings, 2732, 303–312. Available at: http://ceur-ws.org/Vol-2732/20200303.pdf
Визначення умов забезпечення максимального тягового коефіцієнта корисної дії трактора у складі ґрунтообробного агрегату

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-02-28

Як цитувати

Лебедєв, А. Т., Шуляк, М. Л., Лебедєв, С. А., Халін, С. В., Гайдай, Т. В., Холодов, А. П., Пирогов, В. О., & Шапошник, В. С. (2024). Визначення умов забезпечення максимального тягового коефіцієнта корисної дії трактора у складі ґрунтообробного агрегату. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(1 (127), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.297902

Номер

Том 1 № 1 (127) (2024): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Anatoliy Lebedev, Mykhailo Shuliak, Sergei Lebedev, Stanislav Khalin, Tetiana Haidai, Anton Kholodov, Viacheslav Pirogov, Vitalii Shaposhnyk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.