РАЗРАБОТКА ГУСЕНИЧНОГО МИНИТРАКТОРА С ТРЕЙЛЕРОМ ДЛЯ САДОВОДСТВА И ВИНОГРАДАРСТВА

АННОТАЦИЯ

В статье описана конструкция гусеничного минитрактора с трейлером разработанного в Наманганском инженерно-технологическом институте и предназначенного для использования в садоводстве и виноградарстве. Приведены графические модели устойчивости и теоретические расчеты для определения координат центра тяжести минитрактора. Для модели трактора выполнен расчет.

ABSTRACT

The article presents the design of a tracked minitractor with a trailer for use in horticulture and viticulture, theoretical prerequisites for determining the coordinates of the center of gravity of the minitractor.

Ключевые слова: трейлер, гусеничный минитрактор, трансмиссия, двигатель, механизм сцепления, коробка передач, центр тяжести, вертикальная устойчивость трактора

Keywords: gardening, viticulture,trailer, crawler minitractor, transmission, engine, clutch mechanism, gearbox, junction box,driveshaft, differential, semi-axles, rear axle, cab, caterpillar, center of gravity.

Введение В зарубежных странах для садоводства и виноградарства применяются разные гусеничные и колёсные трактора. Для применения в Узбекистане они являются дорогостоящими, как при приобретении, так и в обслуживании: запасные части к ним стоит дорого, двигатели этих тракторов работают на дизельном топливе, которое тоже стоит дорого. Перевозка гусеничных тракторов между полями должна осуществляться специальным трейлером.

Разработкой специального трактора для садоводства и виноградарства занимаются многие учёные и специалисты мира. Учёными Наманганского инженерно-технологического института и изобретателем Ходиназаровым Х. был разработан и изготовлен опытный образец гусеничного минитрактора «Багбан» (Садовник) с самоходным трейлером, устройство которого приведено на (рис.1).

Гусеничный минитрактор с трейлером в 2017 году был показан на Республиканской выставке инновационных идей и технологий в Экспоцентре (г. Ташкент), а также по телевидению. Минитрактор новой конструкции заинтересовал многих специалистов, фермеров и учёных.

Однако, указанный минитрактор с трейлером имеет ряд конструктивных недостатков, что подлежит к доработке и следует научного обоснования основных параметров и режимов работы рабочих узлов.

Рисунок 1. Общий вид гусеничного минитрактора с трейлером

Данный гусеничный трактор предназначен для выполнения таких работ как, вспашка, чизелование, частичная планировка, каналообразование и обратная засыпка канала, опрыскивание деревьев, погрузка и разгрузка контейнеров и других работ в садоводстве и виноградарстве.

Предлагаемый трактор имеет карбюраторный двигатель мощностью 95 л.с. от легкового автомобиля ГАЗ-24 «Волга». Трактор работает на пропановом газе, в нём установлено газобаллонное оборудование и ему не требуется дизельное топливо.

Основной новизной разработки является то, что для перевозки (транспортировки) гусеничного минитрактора разработан самоходный колёсный трейлер, который двигается за счёт вала отбора мощности от двигателя минитрактора, поэтому не требует дополнительного транспортного средства для перевозки.

Вес опытного образца гусеничного минитрактора составляет 2000 кг, вес плуга 140 кг, общий вес трактора при вспашке составляет 2140 кг, вес трейлера 1160 кг, общий вес минитрактора с трейлером составляет - 3200 кг.

Использование гусеничного минитрактора с самоходным трейлером осуществляется следующим образом.

Гусеничный минитрактор, приехав на поле, своим ходом спускается с трейлера и освобождает его. На трактор навешивается сельскохозяйственная машина и выполняется определённая работа. Освобожденный самоходный трейлер можно использовать как помещение для отдыха фермера, для чего вручную устанавливаются на него вертикальные дугообразные стойки-каркасы, после установки которых он целиком закрывается тентовым материалом. В самоходном трейлере с трёх сторон имеются раскладные скамейки и по середине имеется раскладной стол для отдыха и других нужд.    

Кабина трактора имеет разборные и сборные стойки, регулируемые по вертикали с тентом, для быстрой ручной сборки, с целью предотвращения помолок плодовых ветвей деревьев кабиной.

После завершения работ гусеничный трактор своим ходом поднимается на трейлер и останавливается (при этом двигатель не выключают). В кабине, с помощью специального рычага, автоматически соединяется карданный вал привода на задний мост трейлера и после этого трактор вместе с трейлером может двигаться с места.

В настоящее время в Наманганском инженерно-технологическом институте (НамИТИ) ведутся научно-исследовательские работы по усовершенстованию трактора, устранению его конструктивных недостатков и расширению возможностей использования в сельском хозяйстве, в частности при движении по неровной местности с большим уклоном.

Теоретические предпосылки и методы

При расположении на площадке с большим уклоном необходимо обеспечить устойчивость трактора, предотвратить его опрокидывание. Для этого важно определить положение центра тяжести: его горизонтальную и вертикальную координаты.

При определении координат центра тяжести минитрактора использованы известные теоретические исследования [1].

В предложенной модели (рис.2) для определения вертикальной координаты “а” центра тяжести показан минитрактор, устанавленный на две опоры с расстоянием между ними 2L (рис.2.а).

Рисунок 2. Схема к определению координат центра тяжести гусеничного минитрактора

Одна опора дожна “сидеть” на измерительных весах. От неподвижной точки В берётся момент:

2l₁Q`_e = Q (l₁ - a₁);

 ;

Q_e= Q`_e.

Вертикальная координата центра тяжести гусеничного минитрактора определяется следующим образом:

                         (1)

Для определения высоты h центра тяжести минитрактор на крюке поднимают и отклоняют на определённый угол a (рис.2.б). Удобно моделировать подвешивание трактора на задний крюк, потому что данные о координатах крюка l₂ и h_ил всегда приводятся в технических характеристиках трактора. Относительно точки Q₂ от всех действующих сил берётся момент:

Qcosα(a+l₂) + Qsinα(h-h_ил) - Q₀cosαl + Qsinαh_ил = 0.

Отсюда      

Горизонтальная координата центра тяжести гусеничного минитрактора определяется известным методом. Для этого одну сторону задней гусеницы ставят на весы и определяют тяжесть приходящую на эту гусеницу Q_e=Q`_e

В результате получим следующее уравнение:

Q_e∙B = Q (0.5B - e),

откуда

,                                              (2)

При использовании трактора в различных условиях большое значение имеет повышение вертикальной устойчивости, причем, не снижая управление трактора.

У гусеничного трактора распределение тяжести от центра давления по опорной продольной длине определяет его устойчивость (рис.3).

Рисунок 3. Схема к определению продольной устойчивости гусеничного минитрактора

Если трактор имеет половинчатую жёсткую навеску, то он не должен перевернуться на вертикальной оси крайнего опорного катка вокруг соприкосновения с точкой почвы.

Поэтому для гусеничного минитрактора получим следующее условие для определения угла:

                                         (3)

 Вывод. Для повышения вертикальной устойчивости трактора рекомендовано повышать базовую высоту от 0,60 м до 0,8 м, но при этом следует снизить высоту ходовой части от 0,20 м до 0,28 м.

Список литературы:

1. А.И.Комилов ва бошқалар. Трактор ва автомобиллар. Тошкeнт, Чўлпон, 2007. 1-2 қисмлар.
2. А.Хамидов. “Қишлоқ хўжалик машиналарини лойиҳалаш” Тошкент, «Ўқитувчи», 1994 й.
3. Т.Худайбердиев, А. Эргашев. Боғдорчилик учун занжирли минитратори. International conference. ”Prospects for the intensive approach to innovative development“. Namangan, 10-11 iyul 2018. 279-s.