Оптимизация давления в шинах пока имеет достаточно потенциала для повышения эффективности механизированных работ в растениеводстве. В зависимости от поставленной цели можно получить лучшие технологические или технические показатели работы сельхозтехники.

Влияние давления воздуха в этот показатель является следствием роста силы тяги на крюке энергетического средства и, конечно, реализуется при условии возможности воспользоваться этим ростом. Речь идет об увеличении рабочей скорости или ширины захвата МТА. Увеличение рабочей скорости путем снижения буксования достигается увеличением площади контакта колеса с грунтом. Наряду с этим снижение давления в шине на 20% приводит к уменьшению радиуса качения колеса на 1,6-4,5%, затем снижается окружная скорость, а уменьшение буксования на 2,3-8,7% способствовать росту производительности (например, время основной обработки почвы) на 3,05%. Положительное влияние этого процента на урожайность сельхозкультуры численно зафиксировать не удастся, а «ловить» большие показатели не позволит форсированное срабатывания шины, то есть потери будут несоизмеримы с выигрышем. С одной стороны, практика подтверждает повышение эффективности на 30% и увеличение производительности МТА благодаря увеличению ширины захвата по сравнению с повышением производительности путем увеличения рабочей скорости. С другой стороны, потенциал увеличения силы тяги при снижении давления в шинах обычно невозможно реализовать в реальных условиях: повышение ширины захвата отдельной сельхозмашины (добавление корпусов плуга дисков лущильника, лап культиватора) технически не предусмотрено. Решить этот вопрос можно использованием балластных грузов, благодаря которым увеличивают сцепной вес трактора. Влияние на грунт. Использование колесных движителей связано с негативным влиянием последних на грунт. С одной стороны, использование балластных грузов снижает буксования — вместо повышает уплотнительную действие на грунт. Итак, для практики нужно найти оптимальный балласт за непревышение допустимого буксования и удельного давления на грунт и нормального давления в шине, продиктованного необходимым ее ресурсом. В процессе подготовки почвы, посева культуры, ухода за растениями и сбором урожая разные машины проходят полем от 5 до 15 раз, в результате суммарная площадь следов двигателей этих машин вдвое превышает площадь поля, 10-12% площади поля подвергается воздействию двигателей от 6 до 20 раз, 65-80% — от 1 до 6 раз и только 10-15% площадей не испытывают уплотнения машинами. Сопротивление обработки по следу тракторов возрастает до 40% по сравнению с сопротивлением обработки неуплотненных участков. «Защищают» почву от вредного воздействия движителей действующие стандарты Украины: ДСТУ 4428: 2005 «Техника сельскохозяйственная мобильная. Методы определения воздействия ходовых систем на почву »и ДСТУ +4521: 2006« Техника сельскохозяйственная мобильная. Нормы воздействия ходовых систем на почву ». Чем ниже давление воздуха в шинах, тем меньше уплотняется почва по пути трактора. Так возникла техническая потребность использования арочных шин. Их применение продиктовано низким внутренним давлением — до 0,055 МПа, что в 1,5 раза ниже минимального давления в тракторных шинах. Установка арочных шин эффективно на ведущих колесах тракторов, работающих на переувлажненных почвах и в условиях бездорожья. Низкое давление в зоне контакта арочной шины с дорогой и достаточное сцепление с грунтом позволяют реализовать в указанных условиях соответствующие тяговые усилия (в 1,5-1,8 раза больше, чем с серийными шинами). К тому же эти шины обеспечивают снижение расхода топлива на 15-20% и коэффициента сопротивления качению — в 1,7-2 раза. Высокая эластичность и низкое давление воздуха обеспечивают арочным шинам высокие амортизационные качества. Наряду с преимуществами арочные шины имеют и недостатки: их эксплуатация на дорогах с твердым покрытием приводит к быстрому срабатывания грунтозацепов и нарушение теплового режима, увеличение расхода топлива вследствие роста коэффициента сопротивления качению и динамических нагрузок на детали и узлы; во время движения ледяной поверхностью эти шины не обеспечивают достаточного сцепления в поперечном направлении, что увеличивает опасность бокового заноса энергосредства. К тому же на тракторе с арочными шинами невозможно выполнять работы по уходу за пропашными культурами, ширина междурядий которых составляет менее 70 см. Кроме арочных, перспективным является использование широкопрофильных шин (шины сверхнизкого давления). Они подобно арочных имеют большую ширину профиля по сравнению с шинами обычного типа. Следует отметить, что эти шины могут работать с внутренним давлением 0,033-0,041 МПа, но не приспособлены для передачи больших крутящих моментов из-за слабых боковины. Это препятствует их широкому использованию в энергоемких операциях. Основная обработка почвы. Во время пахоты и других энергоемких операций давление в шинах нужно выбирать с учетом увеличения нагрузки на задние (ведущие) колеса и уменьшение — на передние. Для полноприводных тракторов это особенно важно, так как способствует снижению буксования по кинематической согласования скоростей вращения передних и задних ведущих колес. При использовании колесного трактора в пахотных агрегатах правые колеса, как правило, движутся бороздой, в результате чего протекторы правых и левых колес отрабатываются неодинаково. Разный уровень срабатывания грунтозацепов обычно определяют внешним осмотром и при необходимости их меняют местами, не нарушая нормального направления вращения, показанного стрелкой. Благодаря этому можно продлить срок службы протекторов ведущих колес. Площадь контакта шин с почвой зависит от их размеров, давления воздуха, формы и размеров рисунка протектора, глубины хода колес в почве. Чем меньше давление воздуха, тем больше деформация шины и площадь контакта с грунтом. С уменьшением давления на грунт уменьшается глубина колеи и сопротивление качению за деформации грунта. Однако не следует обольщаться уменьшением давления, ведь с его уменьшением растут потери на деформацию, внутреннее трение в материале шины и вызванный ими сопротивление качению, снижается давление грунтозацепов и уменьшается их углубления в почву, значит — ослабляется сила сцепления. Для разрешения указанного противоречия следует оптимизировать давление воздуха в шине для каждого вида поверхности катания колеса. Увеличение площади контакта можно достичь применением широкопрофильных, арочных шин и сдвоенных ведущих колес. А это невозможно без взвешивания масс, приходящихся на переднюю и заднюю оси трактора (в большинстве хозяйств этого не делают). Посев, сплошная культивация и боронование. Ходовые системы универсально-пропашных тракторов должны быть отрегулированы, чтобы обеспечивать минимальное влияние на почву, поскольку дальнейшие возделывания не нацелено на его рыхления. Давление воздуха в шинах следует выбирать минимальной, учитывая допустимость кратковременных перегрузок шин до 40% (ГОСТ 7 463 — 2003). Рекомендуемое расстановки колес: передних — на минимальную колею, задних — на максимальную. В результате уплотнения грунта под ними не добавляются — под влиянием орудий плотность почвы восстанавливается по следам к оптимальной. Ходовые системы колесных тракторов общего назначения рекомендуется оснащать сдвоенными колесами с увеличенным зазором между внешними и внутренними шинами. Давление в шинах: во внутренних — не более 0,08 МПа, во внешних — 0,06 МПа. Во избежание преждевременного выхода из строя подшипников за работы на сдвоенных колесах давление в шинах внешних колес должно быть в 1,20-1,25 раза меньше, чем во внутренних. Следует помнить, что суммарная грузоподъемность сдвоенных шин не должна превышать грузоподъемность одинарной шины в более 1,7 раза. Транспортные работы Перед выполнением транспортных работ давление в шинах должно быть установлено с учетом подкачки колес трактора от прицепа или полуприцепа. Во время работы на дорогах с покрытием следует применять шины с наибольшей насыщенностью грунтозацепов (дорожные модели), отключать привод переднего ведущего моста, а давление в шинах повысить до верхней границы. Следует помнить, что увеличение объема транспортных работ тракторно-транспортных агрегатом от нормированных стандартом 30 до 60% вызывает уменьшение гарантийного срока использования шин на 30%. Итак, для перевозки сельхозпродукции и технологического материала целесообразно привлекать грузовые автомобили, поскольку давлением в шинах не удержишь форсированного срабатывания грунтозацепов, которые в дальнейшем необходимы на основном обработки почвы. Техническая составляющая Снижение давления воздуха в шинах трактора на механизированных полевых работах от 350 до 80 кПа способствует повышению урожайности яровой пшеницы на 2-7,5 ц / га. На первый взгляд — неплохое руководство к действию … Но стоит ли получать эти центнера цене ресурса шин, «скажет» техника. Пневматическая шина рассчитана на работу в определенном диапазоне вертикальных нагрузок, соответствующих внутреннему давлению и скорости движения трактора. Ресурс шины значительно зависит от внутреннего давления (фото 1а) и нагрузки на нее (фото 1б): за уменьшение давления в шине на 10% при неизменном нагрузки ресурс шины уменьшается на 22,27%, а за увеличение нагрузки на 10% при неизменном давления — уменьшается на 4,83%. Недаром ДСТУ регламентирует отклонение давления от рекомендуемой нормы ± 0,01 МПА и нормальное его самовольное уменьшение до 10 кПа за семь суток. Использование трактора с установленным в шинах давлением ниже нормы «тянет» за собой следующие проблемы: ???проворачивания шин на ободе; ??перетирания борту шины краем обода (фото 1а) ??растрескивание боковин шин (фото 1б) ??расслаивания или излом каркаса шины (фото 1в) ??вырывание вентиля шины. Использование трактора с установленным в шинах давлением сверх нормы вызывает: ???повышенное срабатывания; ???растяжения слоев каркаса и снижение эластичности ; ???увеличение буксования колес. Экономика Стоимость устранения приведенных выше отказов составит 4-15 тыс. грн на одну шину или равна стоимости шины. А использование шины с давлением воздуха, пониженным только на 10% от нормального, потеря ресурса будет стоить 1600-4100 грн, что убедить хозяина в важности установления соответствия между величинами давление — нагрузка. Превышение нагрузки на шину на 20% снижает ее ресурс на 10%, что «выльется» расходами в 750-900 грн на шину (150-сильного трактора). Повышенное срабатывания шины происходит несоответствия нагрузки на нее внутреннего давления. В таком случае боковины шин принимать значительные нормальные и касательные нагрузки, их температура повышается, что, в свою очередь, ускоряет износ. По избыточного давления грунтозацепы интенсивно отрабатываются в средней части пятна контакта шины с опорной поверхностью дороги, за пониженного — по бокам. Соответствие давления в шинах нагрузке на нее (таблица) обусловлена ??нужными высокими тягово-сцепными характеристиками трактора, особенно при работе на энергоемких технологических операциях выращивания сельхозкультур. Проверку на такое соответствие обычно в обычном хозяйстве не проводят, что приводит к перерасходу топлива вследствие повышенного буксования и снижение производительности МТА. Чтобы предотвратить это и, наоборот, обеспечить регламентированный ресурс шин, целесообразно привести в соответствие величины вертикальной нагрузки и внутреннего давления. Например, шина 380 / 70R24 (выделен столбец) может работать с минимальным давлением 60 кПа под вертикальной нагрузкой 1050 кг и максимальным давлением 160 кПа с нагрузкой 1650 кг. В указанных пределах давления и нагрузки оператор может выбирать режим работы шины без вреда для ее ресурса и с минимальным воздействием на почву. Балластировка Балластировка трактора пока выполняют фронтальными грузами, грузами на колеса, заполнением камер колес раствором и использованием сдвоенных колес. Самым эффективным является применение удвоение колес: так можно достичь до 40% увеличения силы тяги, а тяговая мощность (произведение силы тяги на скорость) в таком случае будет ограничиваться мощностью двигателя. Дооборудования дополнительными колесами стоит 1,4-1,8 стоимости комплекта шин, однако это позволяет достичь двух целей: повышение силы тяги и снижение уплотнительной воздействия на почву. В случае налива колесных камер балластным раствором на основе хлористого кальция следует помнить, что заполнять их можно не более чем на 50% — для радиальных шин и 75% — для диагональных.