ТРИВАЛІСТЬ МАНЕВРУ ПОВОРОТУ КОЛІСНОГО ТРАКТОРА В НЕУСТАЛЕНОМУ РЕЖИМІ ПРИ СУМІЩЕННІ РОЗГОНУ І ГАЛЬМУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-6840.2025.2.19Ключові слова:
колісний трактор, неусталений поворот, маневрування, розгін, гальмування, тривалість повороту, радіус повороту, робочий цикл, продуктивністьАнотація
У статті розглянуто процес виконання маневру повороту колісного трактора в неусталеному режимі руху за умов суміщення розгону та гальмування. Показано, що під час роботи трактора з навісним, напівнавісним або причіпним обладнанням значна частина робочого циклу припадає саме на такі маневри, особливо при виконанні навантажувально-транспортних і технологічних операцій в обмеженому просторі. Встановлено, що тривалість і радіус повороту істотно впливають на довжину траєкторії руху, динамічні навантаження на елементи ходової частини та загальну тривалість робочого циклу трактора.
Запропоновано поетапну структуру повороту, який починається і завершується за нульової швидкості та нейтрального положення керованих коліс. Розглянуто основні фази маневру: поворот із одночасним розгоном і збільшенням кута повороту керованих коліс, усталений поворот з мінімальним радіусом та поворот із гальмуванням і зменшенням кута керування. Для теоретичного аналізу прийнято припущення про рівноприскорений розгін і гальмування трактора та сталу кутову швидкість повороту керованих коліс.
Отримано аналітичні залежності для визначення тривалості неусталеного повороту, кутової швидкості та середнього радіуса повороту для тракторів з одним керованим мостом і з шарнірно-зчленованою рамою. Запропоновано також наближену емпіричну формулу, яка може використовуватися на ранніх етапах проектування або при інженерних розрахунках продуктивності. Результати розрахунків порівняно з експериментальними даними, що підтвердило їх достатню збіжність. Отримані залежності дозволяють уточнити методику визначення тривалості робочого циклу та можуть бути використані для підвищення ефективності експлуатації колісних тракторів.
Посилання
Кальченко Б. І. Динаміка руху колісних тракторів: монографія / С91 Б. І. Кальченко, О. Ю. Ребров, А. Г.Мамонтов, А. П. Кожушко, М. Є. Якунін. ‒ Харків. Видавець: О. А. Мірошниченко, 2021. ‒ 320 с
Кальченко Б. І. Дослідження динамічної стійкості та плавності руху колісних тракторів / Б І. Кальченко, А.П. Кожушко // Вісник НТУ «ХПІ». – Харків: НТУ «ХПІ», 2017. – № 44 (1266). – С. 110-115.
Григор’єв О. Л. Динаміка руху мобільних енергетичних засобів. Вісник аграрної науки. 2020. № 6. С. 45–52.
Масалабов, В. М. До методики експериментального визначення показника режиму повороту машинно-тракторного агрегату / В.В. М. Масалабов // Конструювання, виробництво та експлуатаціясільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. - Кіровоград: КНТУ, 2015. - Вип. 45, ч.1.- С. 246-252.
Кравчук В.І., Луценко М. В. Вплив режимів руху на продуктивність МТА. Техніка і технології АПК. 2018.№ 3. С. 21–26.
Zhu J., Feng T., Kang S., Chen D., Ni X., Wang L. Design and Simulation of Steering Control Strategy for Four-Wheel Steering Hillside Tractor. Agriculture. 2024; 14(12):2238. DOI: 10.3390/agriculture14122238.
Масалабов В.М. Методика експериментального визначення режимів повороту МТА. Сільськогосподарськімашини. 2015. № 34. С. 84–90.
Коваленко І.С. Експериментальні дослідження траєкторій руху тракторів. Механізація та електрифікаціясільського господарства. 2017. № 9. С. 58–63.
Noguchi N. Agricultural vehicle automation and control. Computers and Electronics in Agriculture. 2016. Vol. 125.P.1–12.
Wang H., Noguchi N. Adaptive turning control for agricultural tractors. Int. J. of Agricultural and BiologicalEngineering. 2018. Vol. 11(3). P. 45–53.
Boryga M. Trajectory planning for tractor turning. Agricultural Engineering. 2023. Vol. 27(1). P. 15–24.
Zhou J. et al. Path planning for headland turning of agricultural vehicles. Computers and Electronics in Agriculture.2023. Vol. 204.
Alonge F. Autonomous tractor steering systems. Biosystems Engineering. 2020. Vol. 195. P. 1–14.
Zhang Q. Motion control of autonomous farm vehicles. IEEE Access. 2021. Vol. 9. P. 102345–102356.
Wong J. Y. Theory of Ground Vehicles. 4th ed. Hoboken : Wiley, 2008. 560 p.
Gillespie T. D. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Warrendale : SAE, 1992. 495 p.
Sharp R. S., Valtetsiotis V. Vehicle transient handling. Vehicle System Dynamics. 2015. Vol. 53(9). P. 1235–1258.
Pacejka H. Tire and Vehicle Dynamics. Oxford : Elsevier, 2012. 672 p.
Li B. Analysis of non-steady turning of wheeled vehicles. Mechanism and Machine Theory. 2019. Vol. 134. P. 1–12.
Kim Y. Dynamic analysis of tractor maneuvering. Journal of Terramechanics. 2022. Vol. 98. P. 23–31.
Колєснік Ю. І. Особливості функціонування тракторних поїздів в перехідних режимах руху / Ю. І. Колєснік// Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Серія: Автомобіле- та тракторобудування = Bulletinof the National Technical University "KhPI". Series: Automobile and Tractor Construction : зб. наук. пр. / Нац.техн. ун-т "Харків. політехн. ін-т". – Харків : НТУ "ХПІ", 2025. – № 1. – С. 129-138.
