Vestnik of Kazan State Agrarian UniversityVestnik of Kazan State Agrarian UniversityВестник Казанского государственного аграрного университета2073-04621565010.12737/article_592fc87648e2b5.26544976Технические наукиТехнические наукиRESULTS OF MULTIVARIATE EXPERIMENT TO DETERMINE DEPENDENCE OF THE MAXIMUM PRESSURE OF TRACTOR WHEELS ON THE SOIL FROM TRACTOR’S PARAMETERS AND PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF SOIL. ANALYSIS OF THE EQUATIONSРезультаты многофакторного эксперимента по определению зависимости максимального давления колес трактора на почву от параметров трактора и физико-механических свойств почвы. Анализ уравненийХафизовКамиль АбдулхаковичKhafizovKamil Абдулхаковичfts-kgau@mail.ru
Казанский государственный аграрный университетRUKazan state agrarian UniversityRUКазанский государственный аграрный университетKazan State Agrarian University050519050505190511499103https://zh-szf.ru/en/nauka/article/15650/view
В ходе статистической обработки материалов нескольких вариантов экспериментов были получены уравнения максимального давления колеса трактора на почву в зависимости от параметров трактора и физико-механических свойств почвы. В данной работе проведен анализ влияния основных факторов на величину максимального давления колеса на почву. Выявлена работоспособность уравнений за пределами экспериментальных значений факторов. С увеличением ширины профиля колеса, его диаметра, скорости трактора максимальное давление колеса на почву снижается, а с ростом массы трактора, приходящейся на одно колесо, твердости почвы, давления в шинах колеса максимальное давление колеса на почву возрастает. Сравнение с данными, имеющимися в отечественных и зарубежных изданиях, показало, что наиболее стабильные результаты предсказания величины максимального давления колеса трактора на почву получаются при использовании первого из приведенных в статье уравнений. Ошибка предсказания значений максимального давления колеса на почву находится в пределах от 3 до 15 % в зависимости от марки трактора и условий их работы.
During statistical processing of proceeding of several variants of experiments the equation of maximum pressure of tractor wheels on the soil were obtained, depending on the tractor parameters and physical and mechanical properties of the soil. This paper analyzes the influence of the main factors on the maximum amount of wheels pressure on the ground. We revealed performance of equations beyond the experimental values of the factors. With an increase in the width of the wheel profile, its diameter, the speed of the tractor, the maximum pressure of wheel on the ground is reduced, and with increasing tractor’s weight on one wheel, the soil hardness, the pressure in wheel tire the maximum pressure of wheel on ground increases. Comparison with the data, available in the domestic and foreign journals, showed that the most stable prediction results of maximum pressure value of tractor wheels on the ground are obtained by using the first equation in the article. The prediction error of wheels maximum pressure values is in the range of 3 to 15%, depending on the brand of tractor and its working conditions.
давление колеса на почвупараметры тракторатвердость почвыплотность почвыдиаметр колесаширина профиля шинынагрузка на колесодавление в шинахуравнение регрессии.wheel pressure on the groundtractor’s parameterssoil hardnesssoil densitythe diameter of the wheelthe width of a tirea load on wheelpressure in tirethe regression equation.
Анализ полученных уравнений. Для выявления работоспособности полученного уравнения (1) проведем расчеты при изменении основных факторов в пределах их возможного варьирования. Результаты расчетов с использованием СКМ МАТЛАБ приведены на рисунках 1 - 5.Исходные данные для расчета:D=1.6 м; pw=1.0*105 Н/м2; H=15*105 Н/м2; ρп=1300 кг/м3.Как видно из рисунка 1, максимальное давление колеса на почву находится в линейной зависимости от ширины профиля колеса и нелинейной зависимости от массы трактора, приходящейся на одно колесо. Причем, с ростом ширины профиля колеса – максимальное давление колеса на почву уменьшается, а с ростом массы, приходящейся на одно колесо, увеличивается.Рисунок 2 показывает, что максимальное давление колеса на почву находится в нелинейной зависимости и от диаметра колеса и от массы трактора, приходящейся на одно колесо. Причем с ростом массы трактора, приходящейся на одно колесо, максимальное давление колеса на почву растет и растет тем интенсивнее, чем больше диаметр колеса.
Хафизов Р.Н. Метод расчета энергии урожая, потерянного из-за негативного воздействия движителей // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 3 (37). - С. 81-85.Khafizov R.N. Method of crop energy calculating, lost due to the negative impact of propulsion. [Metod rascheta energii urozhaya, poteryannogo iz-za negativnogo vozdeystviya dvizhiteley]. // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. 2015. № 3 (37). P. 81-85.Хафизов Р.Н. Методика многофакторного эксперимента по определению зависимости давления движителей трактора на почву от параметров трактора, движителя и физико-механических свойств почвы // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 3 (37). - С. 86-92.Khafizov R.N. Methods of complex experiment to determine the dependence of the tractor propellers pressure on the soil according to the tractor parameters, propeller and mechanical properties of the soil. [Metodika mnogofaktornogo eksperimenta po opredeleniyu zavisimosti davleniya dvizhiteley traktora na pochvu ot parametrov traktora, dvizhitelya i fiziko-mekhanicheskikh svoystv pochvy]. // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. 2015. № 3 (37). P. 86-92.Хафизов К.А., Хафизов Р.Н. Результаты многофакторного эксперимента по определению зависимости максимального давления колес трактора на почву от параметров трактора и физико-механических свойств почвы. Статистический анализ // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2016. - № 4. - С. 84-96.Khafizov K.A., Khafizov R.N. Results of multivariate experiment to determine dependence of the maximum pressure of tractor wheels on the soil from tractor’s parameters and physical and mechanical properties of soil. Statistical analysis. [Rezultaty mnogofaktornogo eksperimenta po opredeleniyu zavisimosti maksimalnogo davleniya koles traktora na pochvu ot parametrov traktora i fiziko-mekhanicheskikh svoystv pochvy. Statisticheskiy analiz]. // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. 2016. № 4 (). P. 84-96.Золотаревская Д.И., Джафари Наими К., Лядин В.П. Изменение реологических свойств и уплотнение почвы при воздействии колесных движителей // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007. - № 5.- С. 33-37.Zolotarevskaya D.I., Dzhafari Naimi K., Lyadin V.P. Change of rheological properties and soil compaction under the influence of wheel propulsion. [Izmenenie reologicheskikh svoystv i uplotnenie pochvy pri vozdeystvii kolesnykh dvizhiteley]. // Traktory i selskokhozyaystvennye mashiny. - Tractors and agricultural machinery. 2007. № 5. P. 33-37.Дьяков В.П. Механизм деформации почвы и модель критической скорости приложения нагрузки / В.П. Дьяков // Достижения науки и техники АПК. - 2007. - №10. - с. 51-53.Dyakov V.P. Mechanism of deformation of the soil and model of critical speed of the application of loading [Mehanizm deformatsii pochvyi i model kriticheskoy skorosti prilozheniya nagruzk] / V.P. Dyakov // Dostizheniya nauki i tekhniki apk. - Advances in agriculture science and technology. - 2007. - №10. - p. 51-53DLG Протокол испытаний тракторов 2003 New Holland Fiat G 210 http://www.dlg-test.de/tests/NewHollandFiatG210.pdf (дата обращения 12.10.16).DLG Protokol ispytaniy traktorov 2003 New Holland Fiat G 210. (DLG Tractor test report 2003 tractors New Holland Fiat G 210). Available at: http://www.dlg-test.de/tests/NewHollandFiatG210.pdf (Accessed 12.10.16).DLG Протокол испытаний тракторов. Deutz-Fahr 6.81 AgroStar. DLG-profi тест, протокол №. 4/92. http://www.povmis.ru/images/stories/pdf/dlg/deutz-ahr6_81agrostar.pdf (дата обращения 12.10.16).DLG Protokol ispytaniy traktorov. Deutz-Fahr 6.81 AgroStar. (DLG-profi test, protokol №4/92. (DLG Tractor test report. Deutz-Fahr 6.81 AgroStar. DLG-profi test №4/92). Available at: http://www.povmis.ru/images/stories/pdf/dlg/deutz-ahr6_81agrostar.pdf (Accessed 12.10.16).DLG Протокол испытаний тракторов. Кировец 701М / http://www.dlg.org/fileadmin/downloads/ru/tests/k701m.pdf (дата обращения 12.10.16).DLG Protokol ispytaniy traktorov. Kirovets 701M. (DLG Tractor test report. Kirovets 701M). Available at: http://www.dlg.org/fileadmin/downloads/ru/tests/k701m.pdf (Accessed 12.10.16).Ходовые системы тракторов: (Устройство, эксплуатация, ремонт): Справочник/В. М. Забродский, А. М. Файнлейб, Л. Н. Кутин, О. Л. Уткин-Любовцов.- М.: Агропромиздат, 1986,-271 с.Khodovye sistemy traktorov: (Ustroystvo, ekspluatatsiya, remont): Spravochnik. [The carrier of tractor system: (device, exploitation, repair): reference book] / V. M. Zabrodskiy, A. M. Faynleyb, L. N. Kutin, O. L. Utkin-Lyubovtsov. - M.: Agropromizdat, 1986, - P. 271; illustrated.