Полевые исследования опорной проходимости экспериментального транспортного средства на влажном вспаханном грунте

Актуальность. На сегодняшний день растениеводство является одной из важных слагаемых успешного функционирования экономики страны. Связующим звеном всех технологических операций по возделыванию сельскохозяйственных культур являются транспортные работы, большая доля из которых приходится на автомобильный грузовой транспорт. Имеющиеся и занятые в сельскохозяйственной отрасли образцы автомобильной грузовой техники выполняют широкий спектр транспортных работ, но при низкой несущей способности опорной поверхности, вызванной неблагоприятными погодными условиями, использование ее в полевых условиях ограничено, а в некоторых ситуациях и вовсе невозможно. В свою очередь, доставка грузов к месту выполнения посевных работ и вывоз урожая соответственно в весенне-осенний период являются одними из определяющих направлений для финансовой и экономической стабильности сельскохозяйственных предприятий любых форм собственности. Решением проблемы использования грузовой транспортной техники на основаниях со слабой несущей способностью является модернизация имеющейся техники или разработка ее новых видов и образцов, позволяющие ей выполнять поставленные технологические операции на различных грунтах и при любых погодных условиях, включая работу на самых сложных основаниях – влажный вспаханный грунт. Одним из возможных направлений решения поставленной проблемы является разработка и применение автомобильных транспортных средств с комбинированным способом передвижения – качением и шаганием, позволяющие его выбирать в зависимости от типа основания и несущей способности его опорной поверхности. Для исследования транспортных средств с комбинированным способом передвижения сконструировано экспериментальное транспортное средство, обладающее оригинальными техническими решениями, позволяющими передвигаться ему способами качения и шагания.

Объект. Объектом исследования является опорная проходимость экспериментального транспортного средства на влажном вспаханном грунте.

Материалы и методы. Опорная проходимость на влажном вспаханном грунте экспериментального транспортного средства определена в полевых условиях при исследовании параметров – величина потребляемого двигателями тока, пройденный путь, глубина колеи, степень уплотнения грунта. Параметры опорной проходимости на влажном вспаханном грунте исследованы при использовании оригинальных технических решений, заложенных в конструкцию экспериментального транспортного средства, и без них.

Результаты и выводы. Анализ результатов полевых исследований передвижения экспериментального транспортного средства способами качения и шагания по основанию «влажный вспаханный грунт» показал, что: при передвижении способом качения показатели пикового потребления тока электродвигателями, обеспечивающими поступательное передвижение транспортного средства вперед при нагрузке 300 Н составили 0,133 А, тогда как при движении шаганием составили 0,127 А; глубина колеи при передвижении способом качения составляет при нагрузке 300 Н, 2,5 см, что 2,1 раза больше, чем при передвижении способом шагания, при котором при нагрузке 500 Н глубина колеи не превышает 1,6 см; степень уплотнения грунта при передвижении способом качения при нагрузке 300 Н составляет 1,114, тогда как при шагающем способе передвижения 1,077; при нагрузке 300 Н возникает полное буксование и экспериментальное транспортное средство застревает, поступательное передвижение вперед способом качения невозможно без внешних усилий, тогда как передвижение способом шагания выполняется и при нагрузке 500 Н.

1. Дожди и заморозки мешают волгоградским аграриям вывезти с полей тонны овощей. https://smotrim.ru/article/3022647.

2. Мясников А. С., Фомин С. Д. Повышение проходимости машинно-тракторных агрегатов на основе оптимизации способов передвижения // Перспективные тенденции развития научных исследований по приоритетным направлениям модернизации АПК и сельских территорий в современных социально-экономических условиях: материалы нац. науч.-практич. конф. Волгоград, 2021. Том III. С. 451-457.

3. Мясников А. С., Фомин С. Д. Повышение профильной проходимости транспортных средств для перевозки грузов в сельском хозяйстве // Извеcтия НВ АУК. 2022. 4 (68).

4. Мясников А. С., Фомин С. Д. Численное моделирование и анализ напряженно-деформированного состояния конструктивных деталей и сборочных узлов экспериментального транспортного средства с комбинированным способом передвижения для АПК // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2023. № 1 (69). С. 575-587.

5. Мясников А. С., Фомин С. Д. Совершенствование ходовой системы роботизированной платформы // Инновационные технологии в агропромышленном комплексе в условиях цифровой трансформации: материалы Международной научно-практической конференции. Волгоград, 2023. С. 211-216.

6. Острецов А. В., Есаков А. Е., Шарипов В. М. Сравнительная оценка опорной проходимости автомобилей КамАЗ-4350, КамАЗ-43114 и Урал-4320-31 на сыпучем песке // Известия МГТУ «МАМИ». 2014. Т. 1. № 1 (19). С. 50-55.

7. Прядкин В. И. Оценка опорно-сцепной проходимости средств химизации по почвам с низкой несущей способностью // Тракторы и сельхозмашины. 2013. № 5. С. 15-18.

8. Экспериментально-теоретические исследования опорной проходимости многоосных колесных машин / Л. В. Барахтанов, В. В. Беляков, Д. А. Галкин, А. С. Зайцев, Д. В. Зезюлин, В. С. Макаров // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. А. Алексеева. 2012. № 3 (96).

9. Aliseychik A., Orlov I., Pavlovsky V. Wheel-walking pneumatically actuated robot // Mobile service robotics: 17th International Conference on Climbing and Walking Robots (Clawar). 2014. Pp. 159-164.

10. Castelli G., Ottaviano E. Design and Simulation of a New Hybrid Mobile Robot for Overpassing Obstacles // 2nd European Conference on Mechanism Science. 2009. P. 101.

11. Ottaviano E., Vorotnikov S., Kurenev P. Design improvements and control of a hybrid walking robot // Robotics and autonomous systems. 2011. No 59 (2). Pp.128-141.

12. Tavolieri C., Ottaviano E., Ceccarelli M. Design and problems of a new leg-wheel walking robot // Advances in climbing and walking robots: 10th International Conference. 2007. Pp. 319-328.

13. Vorotnikov S., Roshupkin S. In Autonomous mobile robot Extreme robotics // 19th AllRussian Scientific-and-Tech. conf. S-Petersburg, 2008. Pp. 221–226.