УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ КОЛІСНИХ ТРАКТОРІВ

Д. Журавель; А. Бондар

doi:10.32782/2220-8674-2025-25-1-3

Д. Журавель Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного https://orcid.org/0000-0002-6100-895X
А. Бондар Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного https://orcid.org/0000-0002-4761-9084

DOI: https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-25-1-3

Ключові слова: рульове керування, передаточне співвідношення, маневреність, базова лінія, швидкість переміщення, траєкторія руху, відхилення

Анотація

У статті наведено значення адаптивного рульового керування для керованості колісних тракторів, зокрема враховуючи важливі фактори, як-от швидкість руху, передаточне відношення рульового механізму, зовнішні збурюючі фактори та інші. Розроблена математична модель дає можливість ефективно контролювати процес відслідковування траєкторії машинно-тракторного агрегату, забезпечуючи відповідність агротехнічним вимогам. За міжрядного обробітку кукурудзи відхилення від прямолінійності може становити 10 см із досягненням максимальної швидкості 4 м/с, що показує важливість адаптивного керування для досягнення необхідної точності та якості обробки. Розроблене програмне забезпечення дає змогу отримувати показники керованості в інтерактивному режимі, змінювати параметри віртуальних заїздів та знаходити оптимальні варіанти. Також були вибрані відповідні технічні засоби для проведення випробувань. Зроблені висновки та доведена перспективність використання адаптивного рульового керування. Сільськогосподарські енергетичні засоби працюють у різних навантажувальних і швидкісних режимах із підвищеною небезпекою руху й обов’язковим дотриманням норм агротехнічних, ергономічних та енергетичних показників (вузький коридор, міжряддя, скупчення людей і тварин, погані дороги та бездоріжжя), тому до основних параметрів їх систем керування поворотом висуваються жорсткі вимоги. Маневреність опитного зразку значно поліпшується, тому що за швидкості трактора V = 1 м/с (3,6 км/год) передаточне співвідношення традиційного рульового керування Wтр = 12, а передаточне співвідношення експериментального рульового керування Wекс = 2. Вдалося дослідити, що добротність експериментального рульового керування за невеликих швидкостей руху (V = 1–3 м/с) спочатку підвищується, а з досягненням технологічної швидкості V = 4 м/с стає постійною. За використання традиційного рульового керування з підвищенням швидкості добротність значно погіршується і перебуває у зворотно-пропорційному зв’язку зі швидкістю руху трактора.Добротність експериментального зразку рульового керування перевищує добротність традиційного на технологічній швидкості V = 4 м/с приблизно у 5 разів і становить Dекс = 154 с-1, Dтр = 39 с-1. Встановлено, що за малих швидкостей руху трактора (V = 1–1,5 м/с) похибку складно відстежити, тому що вона для обох типів рульового керування приблизно однакова, але зі збільшенням швидкості руху вона значно зростає для стандартного рульового керування σ1 = 0,103 см і незначно для експериментального σ2 = 0,026 см.Використання рульового керування з адаптивними властивостями має значну перевагу над стандартним рульовим керуванням, особливо на підвищених швидкостях руху, має запас стійкості керованого руху та забезпечує зручність маневрування, що значно підвищує продуктивність роботи трактора. Таким чином, пропонується впровадити кермовий привод, який зможе забезпечити високу керованість транспортних засобів на всіх швидкісних режимах.

Посилання

1. Петров В. О. Постійна чутливість рульового керування мобільних машин у транспортному режимі. Праці Таврійської державної агротехнічної академії / відп. за вип. В. Т. Надикто. Мелітополь, 2006. Вип. 43. С. 98–102.
2. Петров В. О. Постійна чутливість рульового керування мобільних машин у транспортному режимі. Праці Таврійської державної агротехнічної академії / відп. за вип. В. Т. Надикто. Мелітополь, 2006. Вип. 43. C. 98.
3. Петров В. О. Синтез ергономічних рульових управлінь для мобільних машин. Праці Таврійської державної агротехнічної академії / відп. за вип. В. Т. Надикто. Мелітополь, 2000. Вип. 1, т. 17. C. 60–64.
4. Лубяний М. М. Аналіз функціонування системи «водій – рульове керування» МТА. Праці Таврійської державної агротехнічної академії / відп. за вип. В. Т. Надикто. Мелітополь, 2000. Вип. 1, т. 17. С. 21–27.
5. Петров В. О. Рульове управління колісного шасі яке реалізує керування напрямком руху по положенню. Праці Таврійської державної агротехнічної академії / відп. за вип. В. Т. Надикто. Мелітополь, 2001. Вип. 1, т. 24. С. 83–86.
6. Galina Gritsaenko, Igor Gritsaenko. Mechanism for the Maintenance of Investment in Agriculture / Modern Development Paths of Agricultural Production. Springer Nature Switzerland AG., 2019. P. 29–40.
7. Kyrylo Samoichuk, Olga Viunyk, Dmytro Milko. Research on milk homogenization in the stream homogenizer with separate cream feeding. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 2020. Vol. 14. Р. 142–148.
8. Kyrylo Samoichuk, Yulia Postol. Revealing new patterns in resourcesaving processing of chromium- containing ore raw materials by solidphase reduction. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2020. Vol. 1/12 (103). P. 24–29.
9. Oleksandr Sclyar., Radmila Sclyar., Ganna Pedchenкo. Results of the nutritional preservation research of the alfalfa laying on storage with two-phase compaction. INMATEH – Agricultural Engineering. National Institute of Research-Development for Machines and Installations Designed to Agriculture and Food Industry. INMA Bucharest, Vol. 60, no. 1 / 2020. Р. 269–274.
10. Kyrylo Samoichuk, Nadiya Palyanichka, Vadim Oleksiienko, Serhii Petrychenko. Improving the quality of milk dispersion in a counter-jet homogenizer. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 2020. Vol. 14. Р. 633–640.
11. Дашивець Г. І. Обґрунтування швидкісних параметрів роботи машино-тракторного агрегату. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету : електронне наукове фахове видання / ТДАТУ. Мелітополь : ТДАТУ, 2021. Вип. 11, том 2. С. 85–97. 13 с. DOI: 10.31388/2220-8674-2021-2-16.
12. Dmytro Zhuravel. Research of lubricant properties of used tractor motor oils. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету : електронне наукове фахове видання / ТДАТУ. Мелітополь : ТДАТУ, 2021. Вип. 11, том 2. 18 с. DOI: 10.31388/2220-8674-2021-2-5.
13. Kuznetsov, M., Lysenko, O. Ensuring power balance in a hybrid power system with a backup generator. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2021. Vol. 6 (8 (114)). P. 6–15. DOI: https://doi.org/10.155 87/1729-4061.2021.245557.
14. Дашивець Г. І. Методика обробки емпіричних даних якісних показників роботи колісної машини. Науковий вісник Таврійського державного агротехнологічного університету : електронне наукове фахове видання / ТДАТУ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Мелітополь : ТДАТУ, 2022. Вип. 12, том 2. 13 с. DOI: 10.31388/2220-8674-2022-2-2.
15. Samoichuk K., Hutsol T., Kuboń M., Niemiec M., Mykhailova L., Gródek-Szostak Z., Sorokin D. Modeling of Diesel Engine Fuel Systems Reliability When Operating on Biofuels. Energies, 2022. Vol. 15. P. 1795. https://doi.org/10.3390/en15051795.
16. Kapłan M., Klimek K., Maj G., Lemeshchenko-Lagoda V., Boltianskyi B., Boltianska L., Syrotyuk H., Syrotyuk S., et al. Method of Evaluation of MaterialsWear of Cylinder-Piston Group of Diesel Engines in the Biodiesel Fuel Environment. Energies, 2022. Vol. 15. P. 3416. https://doi.org/10.3390/en15093416.
17. Дашивець Г. І. Дослідження адаптивної роботи рульового керування транспортного засобу в швидкісному режимі. Сучасні наукові дослідження на шляху до євроінтеграції : матеріали міжнар. наук.-практ. форуму (21–22 червня 2019 р.): у 2 ч. / ТДАТУ. Мелітополь, 2019. Ч. 1. С. 203–204.
18. Бондар А. М. Фактори поліпшення керованості МТА. Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. Дніпропетровськ, 2009. № 2-09. С. 150–160.
19. Бондар А. М. Надійність людини-оператора в складній технічній системі. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. Мелітополь, 2009. Вип. 9, т. 5. С. 13–18.
20. Бондар А. М. Вдосконалення рульових механізмів із перемінним передаточним відношенням. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. Мелітополь, 2010. Вип. 10, т. 2. С. 13–18.
21. Сухенко Ю. Г. та ін. Надійність обладнання харчової галузі : навчальний посібник. Київ : ЦП «КомпрИнт», 2019. 372 с.
22. Дідур В. А. та ін. Гідравліка : підручник. Херсон : ОЛДІ-ПЛЮС, 2015. 624 с.
23. Дідур В.А. та ін. Технічна механіка рідини і газу : підручник для здобувачів ступеня вищої освіти закладів вищої освіти. Мелітополь : ТОВ «Колор Принт», 2019. 468 с.
24. Гідравліка, гідро- та пневмоприводи : підручник для здобувачів вищої освіти / Д. П. Журавель, І. П. Паламарчук, С. М. Уманський, В. І. Паламарчук; за ред. Д. П. Журавля. Київ : ЦП «Компринт», 2021. 448 с., іл.
25. Паніна В. В. та ін. Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання : навчально-методичний посібник до лабораторного практикуму для самостійної роботи. Мелітополь : Видавничо-поліграфічний центр «Люкс», 2019. 84 с.
26. Журавель Д. П., Бондар А. М. Моделювання керованості колісних тракторів шляхом використання адаптивного рульового керування. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : наукове фахове видання / ТДАТУ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Запоріжжя : ТДАТУ, 2024. Вип. 24, т. 3. С. 18–38. DOI: 10.32782/2078-0877-2024-24-3-2.
27. Журавель Д. П., Бондар А. М. Техніко-економічне обґрунтування доцільності використання адаптивного рульового керування колісного трактора. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету : наукове фахове видання / ТДАТУ; гол. ред. д-р техн. наук, проф. В. М. Кюрчев. Запоріжжя : ТДАТУ, 2024. Вип. 24, т. 2. С. 7–17. DOI: 10.32782/2078-0877-2024-24-2-1.
28. Igor Palamarchuk, Fu Yuanxia, Ievgenii Petrychenko, Roksolana Blishch, Anatoliy Holovatyuk, Olexander Domin, Tatiana Kostiuk. Spectroscopic assessment and quantitative analysis of the trace element composition of vegetable additives to meat products. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2024. Vol. 18. P. 480–496. DOI: https://doi.org/10.5219/1965.
29. Журавель Д. П., Бондар А. М. Підвищення керованості колісних тракторів шляхом використання адаптивного рульового керування : монографія. Запоріжжя : ТДАТУ, 2024. 154 с., іл.
30. Poliakov A., Volokh V., Andreev A., Rebenko V., Kurlov V., Yamshinskij M., Lukianenko I., Ivanchenko D., Zhuravel D., & Kovalenko I. Identifying patterns in the structural-phase transformations when processing oxide doped waste with the use of carbon reducer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2024. Vol. 5. No. 12 (131). P. 25–30. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313449.
31. Алдошин А. С. Ремонт блоків циліндрів з тріщинами верхніх перемичок. Технічне забезпечення інноваційних технологій в агропромисловому комплексі : матеріали IIІ Міжнар. наук.-практ. інтернет-конференц. Мелітополь, 2021. С. 480–482.
32. Алдошин А. С. Дослідження руйнувань в корінних опорах двигунів. Технічне забезпечення інноваційних технологій в агропромисловому комплексі : матеріали IIІ Міжнар. наук.-практ. інтернет-конференц. Мелітополь, 2021. С. 491–493.
33. Алдошин А. С. Ремонт чавунних блоків з тріщинами водяних сорочок. Технічне забезпечення інноваційних технологій в агропромисловому комплексі : матеріали IIІ Міжнар. наук.-практ. інтернет-конференц. Мелітополь, 2021. С. 514–516.