BENEFITS OF KINEMATIC AUTONOMY OF TRANSPORT AND TECHNOLOGICAL MACHINES
DOI 10.12737/2073-0462-2024-59-66 УДК 629.11
Keywords:
transport and technological machines, kinematic autonomy, built-in wheel differential, performance indicators.Abstract
The efficiency of transport and technological machines is largely determined by the magnitude of the translational speed of the executive working units. The purpose of the research is to evaluate the efficiency of transport and technological machines, mobile units with kinematic autonomy of their components. Machine units, in which mobile power means, the implement frame and the executive working units have kinematic autonomy, differ in the directions of movement, their shift in time and space, and the magnitude of speed. The multi-channel power take-off of the power plant, the time-shifted process of entry into operation of the components of the mobile unit, executive working units, and the use of a wheeled propulsion device with a built-in differential contribute to achieving the goal. In a wheel differential, the points of application of vertical load, longitudinal pushing force and driving torque are separated from the axis of rotation of the propulsion unit. A combined soil-cultivating working unit - a mechanism with a spring mole handler, self-adapting to changes in the longitudinal hardness of the soil by automatically changing the geometric dimensions, a wheel differential contributes to the smooth acceleration of the mobile unit, preventing its engine from reaching overload mode, allowing you to control the pressure in the contact patch of the wheel with the supporting surface. The process of interaction of the modernized wheel with the supporting surface is influenced by the gear ratio of the built-in gearbox and the automatic switching of its operating mode. The research methodology is based on a systematic analysis of factors that have a cause-and-effect relationship with the quality and energy performance of mobile units and their wheeled propulsors. The advantages of a transport-technological unit with kinematic autonomy of its components are the formation of additional tangential force and torque on the propulsion unit, automatic change of the gear ratio of the built-in wheel gearbox, smooth starting of the unit, prevention of slipping of the propulsion units and the engine entering overload mode. In connection with the above, all other things being equal, the required power of the internal combustion engines of transport and technological machines with kinematic autonomy of the components can be reduced by 8-10%.
References
1. Методы оптимизации конструктивных и эксплуатационных параметров тракторных транспортнотехнологических агрегатов: монография / Н. Ф. Скурятин, Е. В. Соловьев, С. В. Соловьёв и др. Белгород: ООО «Издательско-книготорговый центр Колосс». 2020. 129 с.
2. Совершенствование методики проектирования почвозащитных технологий на склоновых агроландшафтах / С. И. Чучкалов, В. В. Алексеев, И. И. Максимов и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2023. № 3 (71). С. 111-116. – DOI 10.12737/2073-0462-2023-111-116.
3. Разработка и обоснование конструктивных и режимных параметров картофелесажалки / М. Н. Калимуллин, Р. Р. Багаутдинов, Р. Р. Хамитов и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2022. Т. 17. № 1(65). С. 62-66. – DOI 10.12737/2073-0462-2022-62-66.
4. Пути снижения детерминизма скоростей в почвообрабатывающих машинно-тракторных агрегатах / Ю. Ф. Казаков, В. И. Медведев, В. С. Павлов и др. // Аграрная наука. 2022. Вып. 360. №6. С. 104–111. DOI.org/10.32634/0869-8155-2022-360-6-104-111.
5. Theoretical substantiation of parameters of rotary subsoil loosener / A. Valiev, I. Mukhametshin, F. Muhamadyarov, at al. // Engineering for Rural Development. 18th international scientific conference. Jelgava, 2019. P.312–318.
6. Работа колесного дифференциала в процессе разгона пахотного агрегата / Ю. Ф. Казаков, В. И. Медведев, А. Г. Терентьев и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2022. №1(65). С. 56-61. DOI 10.12737/2073-0462-2022-56-61.
7. Kemeny Z. New revolutionary air suspension https://globalaircylinderwheels.com (дата обращения : 05.11.2021).
8. Методика расчета и проектирование дозатора-распределителя почвы / И. Х. Гайфуллин, Д. Т. Халиуллин, М. Н. Калимуллин и др. // Вестник Казанского ГАУ. 2023. № 1 (69). С. 45-51. – DOI 10.12737/2073-0462-2023-45-51.
9. Gainutdinov R., Zemdikhanov M. Kinematics of the disk working body for ground development // E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 274. 11006. URL: https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/abs/2021/50/e3sconf_stcce2021_11006/e3sconf_stcce2021_11006.html (дата обращения 19.04.2022). DOI: 10.1051/e3sconf/202127411006 .
10. Яхин С. М., Алиакберов И. И., Валиев А. Р. Обоснование параметров ротационного орудия для поверхностной обработки почвы с наклонными шестиугольными дисками // Вестник Казанского ГАУ. 2022. Вып. 68. №4 С. 106-111. DOI 10.12737/2073-0462-2023-106-111.
11. Акимов А. П., Константинов Ю. В. Оптимизация параметров и режимов функционирования дисков почвообрабатывающих машин и орудий: монография / А. П. Акимов, Ю. В. Константинов. Чебоксары. 2017. 261с.
12. Медведев В. И. Теоретические предпосылки проектирования и расчета машинных агрегатов для обработки почвы на склонах // Межвузовский сборник научных трудов. Пермь. 1987. С.7-12.
13. Медведев В. И., Казаков Ю. Ф., Макаров В. С. и др. Сельскохозяйственный агрегат для работы на склонах // Авторское свидетельство СССР №858589, 10.05.1979.
14. Поливаев О. И., Пиляев С. Н., Болотов Д. Б. Эффективность использования машинно - тракторных агрегатов, работающих с упругодемпфирующими приводами ведущих колес // Тракторы и сельхозмашины. 2021. № 6. С. 76 –81. DOI: 10.17816/0321-4443-2021-6-76-81.
15. Панов И. М., Ветохин В. И. Физические основы механики почв: монография. Киев: Феникс. 2008. 265 с.
1. Skuryatin NF, Solovev EV, Solovev SV. Metody optimizatsii konstruktivnykh i ekspluatatsionnykh parametrov traktornykh transportno-tekhnologicheskikh agregatov: monografiya. [Methods for optimizing the design and operational parameters of tractor transport and technological units: monograph]. Belgorod: OOO Izdatelsko-knigotorgovuy tsentr Koloss. 2020; 129 p.
2. Chuchkalov SI, Alekseev VV, Maksimov II. [Improving the methodology for designing soil protection technologies on slope agricultural landscapes]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2023; 3 (71). 111-116 p. – DOI 10.12737/2073-0462-2023-111-116.
3. Kalimullin MN, Bagautdinov RR, Khamitov RR. [Development and justification of the design and operating parameters of a potato planter]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2022; Vol.17. 1(65). 62-66 p. – DOI 10.12737/2073-0462-2022-62-66.
4. Kazakov YuF, Medvedev VI, Pavlov VS. [Ways to reduce the determinism of speeds in tillage machine-tractor units]. Agrarnaya nauka. 2022; Vol.360. 6. 104-111 p. DOI.org/10.32634/0869-8155-2022-360-6-104-111.
5. Valiev A, Mukhametshin I, Mukhamadyarov F. Theoretical substantiation of parameters of rotary subsoil loosener. Engineering for Rural Development. 18th International scientific conference. Jelgava. 2019; 312-318 p.
6. Kazakov YuF, Medvedev VI, Terentev AG. [The work of the wheel differential during the acceleration of the arable unit]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2022; 1(65). 56-61 p. DOI 10.12737/2073-0462-2022-56-61.
7. Kemeny Z. New revolutionary air suspension. [cited 2021, November 5]. Available from: https://globalaircylinderwheels.com.
8. Gayfullin IKh, Khaliullin DT, Kalimullin MN. [Methodology for calculation and design of a soil dispenser/distributor]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2023; 1 (69). 45-51 p. – DOI 10.12737/2073-0462-2023-45-51.
9. Gaynutdinov R, Zemdikhanov M. Kinematics of the disk working body for ground development. [Internet]. E3S Web of Conferences. 2021; Vol.274. 11006. [cited 2022, April 19]. Available from: https://www.e3s-conferences.org/articles/e3sconf/abs/2021/50/ e3sconf_stcce2021_11006/e3sconf_stcce2021_11006.html. DOI: 10.1051/e3sconf/202127411006 .
10. Yakhin SM, Aliakberov II, Valiev AR. [Justification of the parameters of a rotary implement for surface tillage of soil with inclined hexagonal disks]. Vestnik Kazanskogo GAU. 2022; Issue 68. 4. 106-111 p. DOI 10.12737/2073-0462-2023-106-111.
11. Akimov AP, Konstantinov YuV. Optimizatsiya parametrov i rezhimov funktsionirovaniya diskov pochvoobrabatyvayushchikh mashin i orudii: monografiya. [Optimization of parameters and operating modes of disks of tillage machines and implements: monograph]. Cheboksary. 2017; 261 p.
12. Medvedev VI. [Theoretical prerequisites for the design and calculation of machine units for soil cultivation on slopes]. Mezhvuzovskiy sbornik nauchnykh trudov. Perm. 1987; 7-12 p.
13. Medvedev VI, Kazakov YuF, Makarov VS. [Agricultural unit for working on slopes]. Avtorskoe svidetelstvo SSSR № 858589. 10.05.1979.
14. Polivaev OI, Pilyaev SN, Bolotov DB. [Efficiency of using machine-tractor units operating with elastic-damping drives of drive wheels]. Traktory i selkhozmashiny. 2021; 6. 76-81 p. DOI: 10.17816/0321-4443-2021-6-76-81.
15. Panov IM, Vetokhin VI. Fizicheskie osnovy mekhaniki pochv: monografiya. [Physical foundations of soil mechanics: monograph]. Kiev: Feniks. 2008; 265 p.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Vestnik of Kazan state agrarian university
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
