Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2004, 52(5), 91-100 | DOI: 10.11118/actaun200452050091
Hodnocení trakčních vlastností traktoru na válcové zkušebně
- Ústav základů techniky a automobilové dopravy, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika
Z porovnání jednotlivých metod stanovení rovnic prokluzové a záběrové křivky kol traktoru na válcích dynamometru vyplývá, že ve všech případech odvozené rovnice charakterizují velmi dobře naměřená data. Při stanovení parametrů rovnic první metodou, vycházející z fyzikální podstaty jevu, závisí průběh získané funkce do značné míry na výběru vhodných bodů, z nichž se parametry odvozují. Tato metoda vyžaduje vždy zobrazení výsledku v grafu s případnou úpravou a vylepšením výsledku. Posouzení kvality provedené aproxinace je pouze vizuálním porovnáním s naměřenými hodnotami. Při využití statistických metod je určení koeficientů rovnic exaktní a rychlé, s možností posouzení jak vypočtená funkce reprezentuje naměřená data. Pro stanovení koeficientů rovnic jsme použili jak nelineární, tak i lineární regresi.
Předložená práce dovoluje s dobrou přesností a statistickou průkazností, která je v práci doložena výsledky testování, viz tab. II až IV, určit výsledné parametry tahových vlastností traktorů. Matematická závislost, kterou odvodil A. Kment a ve své práci ji uvádí Grečenko (1963), vyjadřující vztah prokluzu δ a součinitele využití adheze μ, platná v přímkové části prokluzu, je
δ = (2 . ps) / (γ.1) . μ. [-] (13)
Uvedený vztah potvrzuje možnost zobecnění prokluzu součinitelem využití adheze. Podle výsledků Kmentovy práce je prokluz dále závislý na středním měrném tlaku ps, na délce stykové plochy pneumatiky s podložkou l a na vlastnostech pneumatiky vyjádřených velikostí součinitele tuhosti γ.
Máme-li naměřené závislosti μ = f (δ) na měřicích válcích a provedené statistické srovnání s hodnotami standardních prokluzů a součinitelů adheze, potom můžeme s dostatečnou přesností sestrojit prokluzovou křivku pro libovolný traktor na měřicí válcové zkušebně. Máme tak k dispozici neobyčejně zobecňující prostředek, který dovoluje pro zvolený typ traktoru sestrojit celou tahovou charakteristiku, zjistit průběh tahové účinnosti, a tím podrobně a názorně posoudit tahové vlastnosti traktoru. Přenosem energie na povrch půdy kolovým podvozkem se zabývala celá řada autorů. V našem příspěvku vycházíme především z prací Grečenka (1994), Semetka a kol. (1986), Drabanta a Petranského (1987 a 1990), a Reniuse (1987).
Výsledné tahové parametry daného typu traktoru lze vyhodnotit pro libovolné hodnoty zvoleného prokluzu. Odvozené vztahy (6) a (7) mají stejný význam pro posuzování tahových vlastností traktorů na válcové zkušebně, jako vztahy pro standardní prokluzové křivky uváděné autory Grečenko, 1994, nebo Semetko a kol., 1985. Vzhledem k tomu, že na průběh prokluzu v závislosti na součiniteli záběru má vliv celá řada činitelů, jako je konstrukce pneumatiky, huštění, druh půdy, po které se pneumatika pohybuje, její vlhkost a další činitelé, je možno konstatovat, že odvozená prokluzová křivka dobře koresponduje s křivkou standardního prokluzu.
Ze vztahu (8) nebo (10) je možno vypočítat v mezích od μ = 0 do μ = μm průběh prokluzu kol traktoru na válcích dynamometru. Z parametrů motoru traktoru, převodů a vypočteného průběhu prokluzu se stanoví průběh rychlosti na jednotlivé převodové stupně. S využitím vztahu (2) lze ze známé tíhy vozidla, předpokládaného odporu valení a součinitele záběru stanovit tahovou sílu. Z takto vypočtených hodnot je možno určit tahový výkon pomocí vztahu
Pt = Ft . v. [kW] (14)
Traktorová souprava je v praxi zřídka kdy zatížena prostou tahovou silou, častěji je tvořena neseným strojem připojeným k traktoru pomocí tříbodového závěsu. Síly v závěsu způsobují rozdílné zatížení jednotlivých kol, dochází ke změně zatížení náprav, což podstatným způsobem ovlivňuje záběrový účinek hnacích kol, ale také zhutňování půdy. Technické vybavení měřicí válcové zkušebny se čtyřmi dynamometry umožňuje nezávisle na jednotlivých kolech měřit hnací síly, prokluz a rychlost. Na měřicím stanovišti jsme schopni posuzovat tahové vlastnosti traktorů pro různé varianty měnícího se zatížení a vyhodnocovat záběrové a prokluzové parametry konkrétního typu traktoru.
traktor, válcová zkušebna, tahová charakteristika, hnací síla, prokluz
Evaluation of traction properties of tractors in a roller testing station
The aim of this study was to analyse pulling and slipping parameters of tractors on the base of performed pulling tests and to develop general mathematic formulas suitable for the evaluation of pulling properties of tractors of different types in a roller testing station. For these measurements a JOHN DEERE 7820 tractor was used. Pulling characteristics of this tractor were measured in the roller testing station, which was equipped with a dynamometer VDU E270T-E150T. This paper presents results of such tests and enables to estimate with a good degree of accuracy and statistical significance final parameters of pulling properties of tractors. Final pulling parameters of tractors of different types can be estimated for arbitrary values of slippage. The derived relationships presented in this paper enable to evaluate pulling properties of tractors in a roller testing station with the same reliability as those defined for standard curves of slippage. The technical equipment of this roller testing station with four dynamometers enables to measure independently driving forces, slippage and speed of each wheel. In this testing station it is possible to evaluate pulling properties of tractors under changing load and to estimate pulling and slipping parameters of a concrete type of tractor.
Keywords: tractor, roller testing station, pulling characteristic, driving force, slippage
Grants and funding:
Uvedená práce je výsledkem řešení dílčí části projektu QF 4080 "Vývoj energeticky méně náročných technologii rostlinné výroby". Autoři příspěvku děkují firmě STROM, s.r.o. Praha, za poskytnutí materiální podpory a traktoru JD7820, pro realizovaná měření.
Received: September 22, 2004; Published: April 21, 2015 Show citation
References
- GREČENKO, A.: Vlastnosti terénních vozidel. VŠZ Praha, 1994, 118 s.
- GREČENKO, A.: Kolové a pásové traktory. SZN Praha 1963, 402 s.
- GIACOMETTI, G., LAMORATTA, G., FOSSATI, R., SANTORO, G., COLZANI, G.: Equipment, instrumentation and programmes for track testing of tractors.In.: Annali dell'Istituto Sperimentale per la Meccanizzazione Agricola, Roma 1989, s. 303-321.
- DRABANT, Š., PETRANSKÝ, I., ŽIKLA, A.: Výzkum progresívnejších metód v ťahových skúškach traktorov. In.: Acta technol. agric. Univ. agric. Nitra, Bratislava, Príroda 1978. XVIII, s. 55-71.
- DRABANT, Š., SEMETKO, J.: Vplyv periodického zaťiaženia na preklz traktora Z-8011. In.: Acta technologica agriculturae. XXIV, Nitra, 1983, s. 17-32.
- DRABANT, Š., PETRANSKÝ, I.: Vplyv neustáleného zaťiaženia na preklz traktora Z-12045. In.: Acta technologica agriculturae. XXXI, Nitra, 1990, s. 105-117.
- RENIUS, K. T.: Traktoren - Technik und ihre Anwendung. Verlagunion Agrar, BLV Verlag München, 1987, 191 s.
- SEDLÁK, P., BAUER, F., FAJMAN, M.: Výsledky měření automatické převodovky traktoru John Deere 8210. In.: Acta univ. agritec. et silvic. Mendel. Brun. (Brno)., 2002, L, č. 1, s. 213-221
- SEMETKO, J., a kol.: Mobilné energetické prostriedky 3. Príroda Bratislava, 1986, 453 s.
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.