Совершенствование пневматических шин для колёсных тракторов

Abstract

Статья посвящена разработке эффективной методики определения оптимального сочетания параметров внутреннего строения тракторных пневматических шин. Одним из факторов, влияющим на показатели функционирования машинно-тракторных агрегатов, является совершенство движителей, среди которых колёсные являются доминирующими. Оптимизация параметров пневматической шины как одного из звеньев колебательной системы и основного элемента колёсного движителя является одним из направлений повышения эффективности функционирования машинно-тракторных агрегатов. Исследования выполнены с целью разработки эффективной методики определения упругодемпфирующих, деформационных, тяговых характеристик тракторных пневматических шин, позволяющей корректно сравнивать различные их варианты. В процессе экспериментальных исследований изучались характеристики пневматических шин размера 16,9-30 радиальной и диагонально-параллельной конструкции. Шинный тестер позволяет выполнить определение необходимых показателей в реальных условиях эксплуатации. Разработанная методика исследований позволяет определять необходимые характеристики пневматических шин, выполнять сравнения различных вариантов. Деформационные характеристики пневматических шин в общем случае их нагружения показывают, что они испытывают продольную, крутильную и радиальную деформации. Наличие у серийной шины 16,9R30 в отличие от опытной 16,9-30ДП радиальной деформации, направленной от оси колеса в зоне перед поверхностью контакта при ведущем режиме качения, обусловливает в ней большие гистерезисные потери. Экспериментальные тяговые характеристики пневматических шин свидетельствуют о большем КПД диагонально-параллельной шины 16,9-30ДП (на 9,2 %) и меньшем ее буксовании, что предопределяет меньшее истирание почвы данным типом шин. Установлено, что применение опытных шин 16,9-30ДП уменьшает уплотняющее воздействие агрегата на почву. Прирост тягового сопротивления по следу колеса составляет 47,5 % и 27,9 %, соответственно, с серийной и опытной шинами. Определены оптимальные параметры диагонально-параллельной шины: слойность каркаса – 6, угол наклона нитей корда к меридиану в самом широком месте – 33,4о, внутреннее давление воздуха – 0,0995 МПа.

Стаття присвячена розробці ефективної методики визначення оптимального поєднання параметрів внутрішньої будови тракторних пневматичних шин. Одним з факторів, що впливає на показники функціонування машинно-тракторних агрегатів, є досконалість рушіїв, серед яких колісні є домінуючими. Оптимізація параметрів пневматичної шини як однієї з ланок коливальні системи і основного елемента колісного рушія є одним з напрямків підвищення ефективності функціонування машинно-тракторних агрегатів. Дослідження виконані з метою розробки ефективної методики визначення пружно-демпфуючих, деформаційних, тягових характеристик тракторних пневматичних шин, що дозволяє коректно порівнювати різні їх варіанти. У процесі експериментальних досліджень-ний вивчалися характеристики пневматичних шин розміру 16,9-30 радіальної і Диагеннально-паралельної конструкції. Шинний тестер дозволяє виконати визначення необхідних показників в реальних умовах експлуатації. Розроблена методика досліджень дозволяє визначати необхідні характеристики пневматичних шин, виконувати порівняння різних варіантів. Деформаційні характеристики пневматичних шин в загальному випадку їх навантаження показують, що вони відчувають поздовжнє, крутильне і радіальну деформації. Наявність у серійної шини 16,9R30 на відміну від досвідченої 16,9-30ДП радіальної деформації, спрямованої від осі колеса в зоні перед поверхнею контакту при провідному режимі кочення, обумовлює в ній великі гістерезисна втрати. Експериментальні тягові характеристики пневматичних шин свідчать про більше ККД діагональнопаралельної шини 16,9-30ДП (на 9,2%) і меншій її буксовании, що визначає менше стирання грунту даним типом шин. Встановлено, що застосування дослідних шин 16,9-30ДП зменшує уплотняющее вплив агрегату на ґрунт. Приріст тягового опору по сліду колеса становить 47,5% і 27,9%, відповідно, з серійної і досвідченою шинами. Визначено оптимальні параметри діагонально-паралельної шини: слойность каркаса – 6, кут нахилу ниток корду до меридіану в найширшому місці – 33,4о, внутрішній тиск повітря – 0,0995 МПа.

The article is devoted to the development of an effective technique for determining the optimal combination of parameters of the internal structure of tractor pneumatic tires. One of the factors affecting the performance indicators of machine-tractor units is the perfection of the propulsors, among which the wheels are dominant. Optimization of the parameters of pneumatic tire as one of the links of oscillatory system and the main element of wheel propulsion is one of the directions of increasing the efficiency of operation of machine and tractor units. The research was carried out with the aim of developing an effective technique for determining the elastically damping, deformation, and traction characteristics of tractor pneumatic tires, which makes it possible to correctly compare their various variants. In the course of experimental studies, the characteristics of pneumatic tires of the size 16.9-30 of radial and diagonal-parallel structures were studied. Tire tester allows to perform determination of the required indicators in real operating conditions. The developed research methodology allows to determine the necessary characteristics of pneumatic tires, perform comparisons of various options. The deformation characteristics of pneumatic tires in the general case of their loading show that they experience longitudinal, torsional and radial deformations. The presence in 16.9R30 serial tire in contrast to the 16.9-30DP experimental tire of radial deformation directed from the wheel axis in the zone in front of the contact surface under the driving rolling mode causes large hysteresis losses in it. The experimental traction characteristics of pneumatic tires show a higher efficiency of the diagonal-parallel 16.9-30DP tire and its less slipping, which predetermines less abrasion of the soil with this type of tire. It has been established that the application of the experimental tires 16.9-30DP reduces the sealing effect of the unit on the soil. It has been established that the application of the experimental tires 16.9-30DP reduces the compaction of the unit on the soil. The increase in tractive resistance along the wheel is 47,5 % and 27,9 %, respectively, with production and experimental tires The optimal parameters of diagonal-parallel tire were determined: the ply lamination is 6, the cord inclination to the meridian in the widest place is 33,4о, the internal air pressure is 0,0995 MPa.