Capabilities for increasing the technological level of high-power wheeled tractors

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Формирование инновационного тракторного парка в сельском хозяйстве основных товаропроизводителей продукции растениеводства страны предусматривает переход на новые и модернизированные существующие модели энергонасыщенных колесных тракторов, адаптированные к природно-производственным условиям регионов. С учетом природных и производственно-экономических факторов [1] основу переоснащения тракторного парка в Красноярском крае и других регионах Сибирского федерального округа (СФО) для зональных технологий возделывания зерновых представляют модельные ряды колесных 4к4б тракторов высокой (235–350 кВт) мощности российского производства К7–Кировец ЗАО «ПТЗ» и РСМ ООО «Ростсельмаш» с мехатронными системами управления и навигации [2, 3].

Определяющим параметром трактора тяговой концепции является номинальное тяговое усилие Р_{кр н}, в соответствии с которым формируется набор рабочих машин и состав агрегатов для операционных технологий почвообработки разных по энергоемкости групп. Стабильность этого показателя, не зависимо от уровня энергонасыщенности и комплектации, является основополагающей в существующей и перспективной системах построения типажа и агрегатирования тракторов. С ростом энергонасыщенности трактора тяговой концепции условие реализации Р_{кр н} и эксплуатационной мощности N_вэ смещается в зону более высоких скоростей с одновременным возрастанием скоростного диапазона при неполном использовании мощности двигателя, в котором тяговые показатели ограничены по сцеплению.

Проблема эффективного использования энергонасыщенных тракторов разной базовой комплектации на одинарных (1к) и сдвоенных (2к) колесах в технологиях почвообработки с ограниченными по требованиям агротехники и ресурсосбережения скоростными диапазонами, приобрела в настоящее время особую актуальность и требует решения с учетом возможности реализации разработанных изготовителями рекомендаций в условиях производственной эксплуатации.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель работы — определение условий рациональной комплектации колесных 4к4б тракторов для операционных технологий почвообработки.

Объект исследования — процесс формирования параметров-адаптеров колесных тракторов к операционным технологиям почвообработки.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:

1. установить условия реализации потенциальных возможностей тракторов в технологиях почвообработки;
2. дать сравнительную оценку эффективности используемых методов адаптации тракторов к операционным технологиям почвообработки;
3. разработать рекомендации по рациональной комплектации тракторов на операциях почвообработки.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В основу решения задач для достижения поставленной цели положены условия и методы [4–6] многоуровневой системы технологической адаптации колесных тракторов:

1. Рациональный по агротребованиям и ресурсосбережению скоростной диапазон современных и перспективных почвообрабатывающих агрегатов находится в пределах ${\left(V_{\min }-V_{\max }\right)}^{\ast }$= 2,0–3,9 м/с (7–14 км/ч) при номинальных значениях рабочей скорости для установленных групп операций: м/с (9,0 км/ч); м/с (10,5 км/ч); м/с (12,0 км/ч).
2. Зона максимального тягового КПД на потенциальной тяговой характеристике колесного 4к4 трактора в стандартных условиях, не зависимо от комплектации и уровня энергонасыщенности, ограничена режимом ${\overline{\phi }}_{\text{кр}\min }^{*}=\mathrm{0,36}$ максимального значения ${\overline{\eta }}_{\text{т}\max }^{*}=\mathrm{0,665}$ (1к)–0,715 (2к) при ${Р}_{\text{кр}\min }^{*}=m_{\text{э}}\cdot g\cdot {\phi }_{\text{кр}\min }^{*}$ и предельно-допустимым буксование ${\delta }_{\text{пр}}=\mathrm{0,16}$, соответствующим режиму ${\overline{\phi }}_{\text{кр}}^{}=\mathrm{0,47}$ (1к)–0,49 (2к) и ${Р}_{\text{кр\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}\delta }^{}=m_{\text{э}}\cdot g\cdot {\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}\delta }^{*}$по условиям сцепления движителя.
3. Номинальный тяговый режим трактора ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{0,40}$ при ${\eta }_{\text{тн}}^{*}\to {\eta }_{\text{тн}\max }^{*}$ определяет значение основного классификационного показателя ${Р}_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{3,92}\cdot m_{\text{э}}\cdot {10}^{-3}$ (кН) и является базовым для оптимизации главного параметра–адаптера к операционным технологиям ― удельной массы $m_{\text{э}}=\frac{m_{\text{'э}}}{N_{\text{вэ}}}$ (кг/кВт) в рациональном тяговом диапазоне, ограниченном ${\phi }_{\text{кр}\min }^{*}$ и ${\phi }_{\text{кр}\max }^{*}=\mathrm{0,45}$ при ${\delta }_{\max }\le {\delta }_{\text{пр}}$ и ${\eta }_{\text{тд}}\le {\eta }_{\text{тн}}$.

Условием полной реализации мощности $N_{\text{вэ}}$ трактора любой комплектации в рациональном тяговом диапазоне ${({Р}_{\text{кр}\max }-{Р}_{\text{кр}\min })}^{*}$ и интервале номинальных значений ${(V_{Н\min }-V_{Н\max })}^{*}$ является равенство соотношений [7]:

$N_{\text{вэ}}=\frac{{Р}_{\text{кр}\max }^{*}\cdot V_{Н\min }}{{\eta }_{\text{тд}}}=\frac{{Р}_{\text{кр}\min }^{*}\cdot V_{Н\max }}{{\eta }_{\text{т}\max }}=\frac{{Р}_{\text{крн}}^{*}\cdot V_{Н}^{*}}{{\eta }_{\text{тн}}}=\frac{{Р}_{\text{кр}1\max }\cdot V_{\min }}{{\eta }_{\text{т}\delta }}=\frac{{Р}_{\text{кр}\delta }\cdot V_{\delta }}{{\eta }_{\text{т}\delta }}$, (1)

где ${Р}_{\text{кр}\delta }$, $V_{\delta }=\mathrm{2,0}$ м/с, ${\eta }_{\text{т}\delta }$― показатели при ${\delta }_{\text{пр}}$; $V_{\min }=\mathrm{2,20}$― минимальная рабочая скорость на операциях первой группы при ${\delta }_{\text{пр}}$ и ${Р}_{\text{кр}1\max }={Р}_{\text{кр}\delta }\cdot \frac{V_{\delta }}{V_{\min }}$.

Применительно к единичной мощности $N_{\text{вэ}}=\mathrm{1,0}$кВт и ${Р}_{\text{уд}}=m_{\text{уд}}\cdot g\cdot {\phi }_{\text{кр}}\cdot {10}^{-3}$ выражение (1) примет вид:

$\left[\frac{{({т}_{\text{уд}}\cdot {\phi }_{\text{кр}})}_{\max }^{*}\cdot V_{H\min }^{*}}{{\eta }_{\text{тд}}}=\frac{{({т}_{\text{уд}}\cdot {\phi }_{\text{кр}})}_{\min }^{*}\cdot V_{H\max }^{*}}{{\eta }_{\text{т}\max }}=\frac{{({т}_{\text{уд}}\cdot {\phi }_{\text{кр}})}_{Н}^{*}\cdot V_H^{*}}{{\eta }_{\text{т}н}^{*}}=\frac{{({т}_{\text{уд}}\cdot {\phi }_{\text{кр}})}_{\delta }\cdot V_{\min }}{{\eta }_{\text{т}\delta }}=\frac{{({т}_{\text{уд}}\cdot {\phi }_{\text{кр}})}_{\delta }\cdot V_{\delta }}{{\eta }_{\text{т}\delta }}\right]\cdot g\cdot {10}^{-3}=\mathrm{1,0}$. (2)

При установленных значениях $V_{Hi}$ и зависимостях ${\eta }_{\text{т}i}=f\left({\phi }_{\text{кр}}\right)$ оптимальные уровни удельных параметров–адаптеров ${т}_{\text{уд}}^{*}$ (кг/кВт) и ${Р}_{\text{уд}}^{*}$(кН/кВт) для каждой группы операций:

 $\left\{\begin{array}{l}{т}_{\text{уд}i}^{*}=\frac{{\eta }_{\text{т}i}}{g\cdot {\phi }_{\text{кр}i}^{*}\cdot V_{Hi}^{*}\cdot {10}^{-3}}\\ {Р}_{\text{уд}i}^{*}={т}_{\text{уд}i}^{*}\cdot g\cdot {\phi }_{\text{кр}i}^{*}\cdot {10}^{-3}=\frac{{\eta }_{\text{т}i}}{V_{Hi}^{*}}\end{array}\right.$(3)

Приняв номинальный тяговый режим ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{0,40}$ с  ${т}_{\text{уд}\max }^{*}={т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н}}^{*}=\frac{{\eta }_{\text{тн}}}{g\cdot {\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}\cdot V_{H1}\cdot {10}^{-3}}$ на операциях первой группы за базовый, оптимальные соотношения удельных параметров для разных групп операций и комплектаций соответственно примут вид:

$\left\{\begin{array}{l}\lambda {т}_{\text{уд}i}^{*}={т}_{\text{уд}i}^{*}{т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н}}^{*}={\left(\frac{\lambda {\eta }_{\text{тн}}}{\lambda {\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}\cdot \lambda V_{Н}}\right)}_i\le \mathrm{1,0};\\ \lambda {Р}_{\text{уд}i}^{*}=\frac{{Р}_{\text{уд}i}^{*}}{{Р}_{\text{уд\hspace{0.17em}н}}^{*}}={\left(\frac{\lambda {\eta }_{\text{тн}}}{\lambda V_{Н}}\right)}_i\le \mathrm{1,0};\\ \lambda {т}_{\text{уд\hspace{0.17em}к}}^{*}={т}_{\text{уд2к}}^{*}{т}_{\text{уд1к}}^{*}={\left(\lambda {\eta }_{\text{тн}}\cdot \lambda {\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}\right)}_{\text{к}}>\mathrm{1,0.}\end{array}\right.$ (4)

Превышение фактического значения удельной массы ${т}_{\text{уд}i}^{\text{ф}}$ оптимального ${т}_{\text{уд}i}^{*}$ приводит к смещению тягового режима ${\phi }_{\text{кр}i}^{*}$, соответствующего $V_{Hi}^{*}$, в зону ${\phi }_{\text{кр}i}^{\text{ф}}<{\phi }_{\text{кр}i}^{*}$ и наоборот, при ${т}_{\text{уд}i}^{\text{ф}}<{т}_{\text{уд}i}^{*}\cdot {\phi }_{\text{кр}i}^{*}>{\phi }_{\text{кр}i}^{*}$.

Степень реализации потенциальных возможностей трактора любой комплектации в технологиях почвообработки при установленных значениях ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н}}^{*}$, ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}}i}^{*}$ и  ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}}i}^{\text{ф}}$ характеризует комплексный показатель K_Э [5], представляющий произведение частных критериев эффективности по производительности $K_W=\lambda \cdot {\eta }_{\text{тд}}$, эксплуатационной массе $K_{т}=\left(2-\lambda \cdot {т}_{\text{уд}}\right)$ и расходу топлива $K_{Е}=\left(2-\frac{1}{\lambda {\eta }_{\text{т}}^2}\right)$ :

$K_{\text{Э}}=K_W\cdot K_{т}\cdot K_{Е}\ge K_{\text{Э}\min }^{*}$. (5)

Из условия, что $K_{\text{Э}\max }=\mathrm{1,0}$, при $\lambda {\eta }_{\text{т}}>\mathrm{1,0}$ и  $\lambda {т}_{\text{уд}}\le \mathrm{1,0}$ приняты ограничения $K_W=K_{т}=K_{Е}=\mathrm{1,0}$.

Для сравнительной оценки технологического уровня трактора на сдвоенных и одинарных колесах выражение (5) имеет вид

$\lambda K_{\text{ЭК}}=\frac{K_{\text{Э2К}}}{K_{\text{Э1К}}}={\left(\lambda K_W\cdot \lambda K_{т}\cdot \lambda K_{Е}\right)}_{\text{К}}$. (6)

Базовая комплектация колёсных 4к4б тракторов характеризуется оснащением одинарными (1к) или сдвоенными (2к) колесами. Установка сдвоенных колес является достаточно простым и эффективным способом решения задачи реализации мощности энергонасыщенных тракторов путем существенного повышения и регулирования эксплуатационной массы с одновременным увеличением навесоспособности и снижением удельного давления на почву. Применительно к модельным рядам тракторов «Кировец» и РСМ [2–5] повышение за счёт комплекта шин 800/65R32 и 710/70R38 массой кг достигает 13–14% при одновременном снижении удельного давления на 43% и потерь на перекатывание до 27% с незначительным (1,5–2,0%) уменьшением абсциссы центра масс.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

По результатам моделирования, с использованием уравнений (4) и экспериментальных зависимостей ${\eta }_{\text{т}}=f\left({\phi }_{\text{кр}}\right)$ указанных тракторов разной комплектации (табл. 1) [5], установлены номинальные для каждой группы операций значения удельных параметров ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н}}^{*}$ и ${Р}_{\text{уд\hspace{0.17em}н}}^{*}$ при ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{0,40}$ и допустимые интервалы их изменения в предела рационального тягового диапазона ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\min }^{*}<{\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}<{\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\max }^{*}$.

 

Таблица 1. Удельные параметры-адаптеры колёсных 4к4б тракторов разной комплектации к технологиям почвообработки

Table 1. Specific parameters-adapters of the 4K4b wheeled tractors of various configurations to tillage technologies

Тяговый режим (усилие)	Комплектация			, кг/кВт
				VН1=2,50 м/с	VН2=2,90 м/с	VН3=3,33 м/с	Vmin=2,20 м/с	Vδ=2,0 м/с
	1 к	0,360	0,665	75,3	64,9	56,5	85,5	94,1
	2 к	0,360	0,715	81,0	69,8	60,8	92,1	101,3
	1 к	0,400	0,660	67,3	58,0	50,5	76,5	84,1
	2 к	0,400	0,710	72,4	62,4	54,3	82,3	90,5
	1 к	0,450	0,640	58,0	50,2	43,5	66,4	73,1
	2 к	0,450	0,690	62,3	53,7	46,8	71,4	78,5
	1 к	0,470	0,633	54,9	47,3	41,2	62,4	68,6
	2 к	0,490	0,683	56,8	49,0	42,7	64,3	70,7

 

Полученные зависимости позволили дать сравнительную оценку эффективности и целесообразности наиболее применяемых способов реализации потенциальных возможностей указанных тракторов (табл. 2) в операционных технологиях почвообработки.

 

Таблица 2. Показатели технологического уровня колёсных 4к4б тракторов разной комплектации

Table 2. Indicators of the technological level of the 4K4b wheeled tractors of various configurations

Комплектация (эксплуатационная масса)	Параметры	Значения параметров (1к/2к)
		VН1=2,50 м/с	VН2=2,90 м/с	VН3=3,33 м/с	Vmin=2,20 м/с	Vδ=2,0 м/с
Постоянная , кг	, кг/кВт
		0,400	0,347	0,296	0,444
	, кН/кВт
		0,59/0,58	0,59/0,58	0,59/0,58	0,59/0,58	0,59/0,58
		1,0	1,0	0,985	0,977	0,960
		1,0	1,0	0,970	0,953	0,920
		1,0	0,840	0,667	1,0	1,0
		1,0	0,840	0,637	0,931	0,887
		1,128	1,128	1,130	1,127	1,109
Регулируемая съемным балластом	, кг/кВт
		0,40	0,40	0,40	0,444
	, кН/кВт
		1,0	1,0	1,0	0,931	0,882
		1,128	1,128	1,130	1,127	1,110

 

Комплектация (эксплуатационная масса)	Параметры	Значения параметров (1к/2к)
		VН1=2,50 м/с	VН2=2,90 м/с	VН3=3,33 м/с	Vmin=2,20 м/с	Vδ=2,0 м/с
Постоянная с регулируемым распределением по осям съемным балластом	, кг/кВт
		0,450	0,400	0,350
	, кН/кВт
		0,61/0,60	0,57/0,56	0,57/0,56	0,61/0,60	0,61/0,60
		0,977	1,0	1,0	0,961	0,961
		0,952	1,0	1,0	0,917	0,917
		1,0	1,0	0,852	1,0	1,0
		0,930	1,0	0,852	0,881	0,881
		1,128	1,128	1,130	1,110	1,110

 

Первый вариант характеризует трактор с постоянной удельной массой для одинарных 67,3* кг/кВт и сдвоенных 72,4* кг/кВт колес при ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{0,40}$ и номинальной скорости $V_{Н1}^{*}=\mathrm{2,50}$ м/с на операциях первой группы, соответствующей ${т}_{\text{Э}}^{*}=255\cdot {Р}_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}$ (кН) и ${А}_{\text{ц}}^{*}=\mathrm{0,57}$ (1к)/0,56 (2к). Указанная комплектация обеспечивает функционирование трактора в тяговом диапазоне $({\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}\delta }^{*}-{\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\min }^{*})$ с интервалом рабочих скоростей (2,0–2,8) м/с, соответствующим операциям 1–2 групп скоростных ($V_{\min 1}=\mathrm{2,2}$ м/с) и специальных ($V_{\delta }=\mathrm{2,0}$ м/с) агрегатов при ${\overline{K}}_{\text{Э}}=\mathrm{0,887}-\mathrm{1,00}$. На операциях 2 и 3 групп, за счёт смещения тягового режима в зону ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\min }<{\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\min }^{*}{\overline{K}}_{\text{Э}}=\mathrm{0,840}-\mathrm{0,637}$, что является нерациональным из-за превышения ${т}_{\text{уд}}^{*}$ до 33%. Комплектация сдвоенными колесами на всех тягово-скоростных режимах, кроме ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\delta }$, обеспечивает повышение технологического уровня трактора до $\lambda {\overline{K}}_{\text{ЭК}}=\mathrm{1,128}$. К указанной категории следует отнести тракторы К-730 и К-735 серии К-7 c одинарными колесами в базовой комплектации [8].

Второй вариант представляет трактор с широким диапазоном регулирования удельной массы за счёт съёмного балласта от ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}}\min }^{*}={т}_{\text{уд3}}^{*}=\mathrm{50,5}$ (1к)–54,3 (2к) кг/кВт при ${т}_{\text{уд}}^{}=0$ до ${т}_{\text{уд}\max }^{*}={т}_{\text{уд1}}^{*}=\mathrm{67,3}$ (1к)–72,4 (2к) кг/кВт с полным балластом ${т}_{\text{Буд}\max }^{*}={т}_{\text{уд3}}^{*}=\mathrm{16,8}\left(1\text{к}\right)-\mathrm{18,1}\left(2\text{к}\right)$ кг/кВт для использования на операциях почвообработки разных групп в зоне ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{0,40}$ при ${\overline{K}}_{\text{Э}}=\mathrm{1,0}$ и стабильности показателя $\lambda {\overline{K}}_{\text{ЭК}}$. Для работы в составе навесных агрегатов при V=2,0-3,0 м/с изменение абсциссы центра масс до ${А}_{\text{ц}}^{*}=\mathrm{0,61}/\mathrm{0,60}$ достигается за счет перемещения части балластных грузов с учетом их расположения при сохранении величины ${т}_{\text{уд1}}^{*}$. При этом, трактор мощностью $N_{\text{вэ}}\ge 200$ кВт с полным балластом независимо от комплектации переходит в повышенный тяговый класс. Указанный вариант является наиболее оптимальным для реализации потенциальных возможностей трактора в технологиях почвообработки, однако требует дополнительных затрат и квалификации механизатора для его адаптации к условиям эксплуатации. Эта категория представлена тракторами РСМ 2 и 3 серий на сдвоенных колесах в базовой комплектации при максимальной массе съемного балласта ${т}_{\text{Б}\max }=(\mathrm{0,20}-\mathrm{0,25}\cdot {т}_{\text{Э}}^{*})$.

Сдваивание колес полной массой ${т}_{2\text{К}}=2200$ [2–3] обеспечивает во всех вариантах увеличение номинального тягового усилия на 8,63 кН, что является определяющим для перехода трактора в смежный повышенный (до 6) тяговый класс. Переход трактора из 6-го тягового класса в 8-ой при сдваивании колес возможен за счет установки дополнительного балласта массой не менее 2400 кг.

В качестве третьего варианта рассмотрен трактор любой базовой комплектации с постоянной величиной и регулируемым распределением по осям удельной массы ${\overline{т}}_{\text{уд}}^{*}=\mathrm{58,0}$ (1к) – 62,4 (2к) кг/кВт за счет перемещаемого съемного балласта ${т}_{\text{Буд}}^{*}=(\mathrm{0,075}-\mathrm{0,085}){\overline{т}}_{\text{уд}}^{*}$ при номинальном тягово-скоростном режиме, соответствующем ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{0,40}$ и $V_{Н2}=\mathrm{2,90}$ м/с. Установленные значения ${\overline{т}}_{\text{уд}}^{*}$ обеспечивает функционирование трактора на операциях всех групп в тяговом диапазоне ${({\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\min }-{\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\max })}^{*}$ при ${\overline{K}}_{\text{Э}}=\mathrm{0,852}-\mathrm{1,00}$. Увеличение абсциссы центра масс до ${А}_{\text{ц}}^{*}=\mathrm{0,61}/\mathrm{0,60}$ на операциях первой группы достигается перемещением части заднего балласта в зону переднего. Для реализации потенциальных возможностей в интервале $(V_{\delta }-V_{\min })=\mathrm{2,0}-\mathrm{2,2}$ м/с при ${\overline{K}}_{\text{Э}}>R_{\text{Э}\min }$ используется ГСВ из условия ${\overline{т}}_{\text{ГСВуд}}^{*}=\left(\mathrm{0,107}-\mathrm{0,110}\right)\cdot {\overline{т}}_{\text{уд}}^{*}$. Этот вариант адаптации трактора к производственным условиям имеет существенные преимущества перед рассмотренными выше по показателям технологического уровня и необходимых для реализации затрат. В несколько упрощенном виде он применяется при настройке тракторов К-739, К-740 и К-742 для выполнения конкретных операций на сдвоенных колесах.

Приведенные результаты моделирования показывают, что использование потенциальных возможностей повышения технологического уровня колесных тракторов высокой мощности при достигнутых скоростных интервалах выполнения операций почвообработки и посева по агротехническим требованиям и энергозатратам невозможны без регулирования эксплуатационной массы установкой балласта и сдвоенных колес. Выполнение этих операций существенно повышает трудоемкость эксплуатации тракторов, требует более высокого профессионального уровня механизаторов и применения дополнительных технических средств для подготовительных работ по регулированию параметров — адаптеров до начала технологического процесса. С учетом оценочных показателей эффективности основных методов и уровня балластирования в основу адаптации следует положить последний вариант с использованием в качестве базовой комплектации трактора сдвоенные колеса с регулируемой установкой съемного балласта ${\overline{т}}_{\text{Буд}}^{*}=(\mathrm{0,07}-\mathrm{0,09}){\overline{т}}_{\text{уд}}^{*}$.

ВЫВОДЫ

1. Рациональный тяговый диапазон трактора 4к4б разной комплектации для операционных технологий почвообработки с интервалом номинальных рабочих скоростей 2,5–3,3 м/с по условиям ресурсосбережения ограничен в пределах зоны максимального тягового КПД режимами ${\phi }_{\text{кр}\min }^{*}\left({\eta }_{\text{т}\max }\right)-{\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}}\max }^{*}\left({\delta }_{\text{д}}\right)=\mathrm{0,36}-\mathrm{0,45}$ при допустимом снижении комплексного показателя технологичности ${\overline{K}}_{\text{Э}\min }\ge \mathrm{0,880}$.
2. Наиболее эффективным по минимуму трудозатрат и уровню реализации потенциальных возможностей методом адаптации трактора к технологиям почвообработки является формирование эксплуатационной массы базовой комплектации при ${\phi }_{\text{кр\hspace{0.17em}н}}^{*}=\mathrm{0,40}$ и $V_{Н2}=\mathrm{2,90}$ м/с с регулируемым распределением по осям входящей в неё массы съёмного балласта, соответствующей оптимальным значением удельного параметра-адаптера на одинарных ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н1}}^{*}=\mathrm{58,0}$ кг/кВт и сдвоенных ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н2}}^{*}=\mathrm{62,4}$ кг/кВт колёсах при ${т}_{\text{Буд}}^{*}=(\mathrm{0,075}-\mathrm{0,080}){т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н}}^{*}$ и обеспечивающей ${\overline{K}}_{\text{Э}}=\mathrm{0,852}-\mathrm{1,00}$.
3. С учетом тенденций развития и ограниченных скоростных интервалов операционных технологии почвообработки в основу базовый комплектации колесных 4к4б тракторов следует положить удельную массу ${т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н2}}^{*}=62-63$ кг/кВт на сдвоенных колёсах, включающую съёмный балласт ${т}_{\text{Буд}}^{*}=\mathrm{5,0}-\mathrm{5,5}$ кг/кВт с регулируемым распределением по осям и использование при $V_{\min }\le \mathrm{2,0}-\mathrm{2,2}$ м/с с навесным оборудованием гидроувеличителя сцепного веса (ГСВ) из расчёта ${т}_{\text{ГСВуд}}^{*}=\mathrm{0,107}-\mathrm{0,110}{т}_{\text{уд\hspace{0.17em}н2}}^{*}$.  

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Вклад авторов. Н.И. Селиванов, А.В. Кузнецов, Н.В. Кузьмин ― поиск публикаций по теме статьи, написание текста рукописи; В.Г. Шрам, Ю.Ф. Кайзер ― редактирование текста рукописи, создание изображений; Н.И. Селиванов ― экспертная оценка, утверждение финальной версии. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Исследование выполнены при финансовой поддержке КГАУ «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» в ходе выполнения проекта «Разработка рекомендаций по устойчивому развитию технической оснащенности растениеводства в сельском хозяйстве Красноярского края».

ADDITIONAL INFORMATION

Authors’ contribution. N.I. Selivanov, A.V. Kuznetsov, N.V. Kuzmin ― search for publications, writing the text of the manuscript; V.G. Shram, Yu.F. Kaiser ― editing the text of the manuscript; N.I. Selivanov ― expert opinion, approval of the final version. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. The research was carried out with the financial support of the Krasnoyarsk Regional Fund for Support of Scientific and Scientific-Technical Activities during the implementation of the project “Development of recommendations for the sustainable development of technical equipment for crop production in agriculture in the Krasnoyarsk Territory”.

About the authors

Nikolay I. Selivanov

Krasnoyarsk State Agrarian University

Email: zaprudskii@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-1595-1266

Professor, Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Tractors and Automobiles Department

Russian Federation, Krasnoyarsk

Alexander V. Kuznetsov

Krasnoyarsk State Agrarian University; Siberian Federal University

Email: kuznetsov1223@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6252-1464

Associate Professor, Cand. Sci. (Tech.), Head of the Tractors and Automobiles Department

Russian Federation, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

nikolay V. Kuzmin

Krasnoyarsk State Agrarian University

Email: kusmin_nikolai@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8877-7409

Associate Professor, Cand. Sci. (Tech.), Director of the Institute of Engineering Systems and Energy

Russian Federation, Krasnoyarsk

Vyacheslav G. Shram

Siberian Federal University

Author for correspondence.
Email: shram18rus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1415-1737

Associate Professor, Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Fuel Supply and Fuels & Lubricants Department

Russian Federation, Krasnoyarsk

Yuri F. Kaiser

Krasnoyarsk State Agrarian University; Siberian Federal University

Email: kaiser170174@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2552-1884

Associate Professor, Cand. Sci. (Tech.), Head of the Aviation Fuels and Lubricants Department

Russian Federation, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

References

Supplementary files