DETERMINATION OF RATIONAL OPERATING MODES OF OPERATION OF TRACTOR AGRICULTURAL TIRES

The efficiency of wheeled agricultural tractors when performing traction technological operations is characterized by two aspects. The first of these is traction efficiency, which mainly depends on the coupling weight of the tractor and the perfection of its running system. Another aspect is environmental friendliness, which is determined by the level of compaction impact on the soil. In general, these aspects are oppositely directed. That is, an increase in traction efficiency requires an increase in the grip weight and, as a consequence, an increase in the radial load on the tires and the internal pressure in them. This leads to an increase in tire pressure on the ground and deterioration in their environmental performance. As a result of excessive soil compaction, the yield of agricultural crops is significantly reduced. To solve this problem, it is necessary to reduce the tire pressure on the ground, which can be achieved by reducing the grip weight or developing and introducing new innovative tire designs. But, even new innovative tire designs have corresponding limitations due to the radial load interval, internal pressure, travel speed and the amount of torque on the wheel. These restrictions form the area of possible operating modes of tractor tires, individual sections of which differ significantly in terms of traction efficiency and environmental friendliness. Within the limits of possible modes of operation of the tire, operating modes must be implemented in areas of high efficiency and environmental friendliness. The materials of this article are basic in the study and substantiation of rational operating modes of tractor agricultural tires, and also provide prerequisites for the formation of recommendations for improving the traction efficiency and environmental friendliness of wheeled tractor

Mathematical model of the mechanical properties of Ti-alloyed hypoeutectic cast iron for mixer blades

The object of research is hypoeutectic cast iron intended for cast parts operating under abrasive friction conditions. Such parts are mixer blades, the operational properties of which include durability, assessed by abrasion resistance and strength. To give the blades such properties, cast irons, which are materials of the blades, are alloyed with elements that contribute to the formation of carbides of various compositions. The main problem that impedes the targeted selection of materials for mixer blades or finished blades from different materials or different chemical composition is the lack of substantiated selection criteria. If the shipment is carried out only with the provision of data on the chemical composition of the alloy, it is necessary to be able to evaluate the expected mechanical properties, in particular abrasion resistance and strength. Using the methods of regression analysis, a mathematical model has been obtained that includes two regression equations, which allows for a targeted selection of the chemical composition that provides the maximum possible value of mechanical properties – ultimate strength and coefficient of wear resistance. Optimization of the chemical composition, carried out according to this model, made it possible to determine the following chemical composition: C=2.94 %, Ceq=3.3 %, Ti=1.56 %, providing the maximum ultimate strength σb=391 MPa; C=2.78 %, Ceq=3.14 %, Ti=1.61 %, providing a maximum wear resistance coefficient Kwr=12 %. In the case of priority of the strength criterion, the calculated optimal chemical composition makes it possible to reduce the mass-dimensional characteristics of the mixing units of the mixers. A procedure is proposed for using this model to select a batch of blades with the expected best performance propertie

Удосконалення методики моделювання низькочастотних коливань вільної поверхні рідини в тракторній цистерні

This paper considers the influence of hydrodynamic processes in the movement of the free surface of liquid in partially filled tractor tanks. Splashing liquid in partially filled containers is a significant problem in the study of functional stability of movement in the marine, aerospace, rail, and automotive industries. After all, it affects productivity and traffic safety. The same effect was observed when performing transportation work while delivering liquid cargoes in the agricultural sector. That was due to increasing the transportation speeds of wheeled tractors. In the procedure, using the Rayleigh theory of surface waves, a linearized problem of motion of the free surface of a liquid is obtained. Based on Helmholtz's theorem, the components of scalar and Laplace field vector potentials of fluid velocity vector are separated. The potential problem for translational motion of fluid, in which vortex component of the field is absent, is considered. Instead of the fluid velocity potential, a scalar fluid displacement potential in Rayleigh surface waves was introduced. Comparing the results of calculating fluid splashing with the work of other scientists, a high convergence of natural frequencies of partial oscillators in 3D space was found. This is noticeable in the last quarter of the filling of the tank, in which significant displacements of the deep liquid occur. A feature of the results is the introduction, instead of the real shape of the container, an equivalent form of a parallelepiped, the final shape of which depends on the level of fullness. The frequency properties of movement of the free surface of liquid based on the standard size of tanks used in agriculture are separated. The proposed improved methodology could be used to increase stability, controllability, and smoothness when operating tanks with a wheeled tractor.Розглянуто вплив гідродинамічних процесів при русі вільної поверхні рідини в частково заповнених тракторних цистернах. Плескання рідини в частково заповнених ємностях є доволі суттєвою проблемою при дослідженні функціональної стабільності руху в морській, аерокосмічній, залізничній та автомобільній галузях. Адже вона впливає на продуктивність та безпеку руху. Такий же ефект помічено і при виконанні транспортних робіт з перевезення рідких вантажів в сільськогосподарському секторі. Це стало можливим за рахунок збільшення транспортних швидкостей колісними тракторами. В методиці за допомогою використання теорії поверхневих хвиль Релея отримано лінеаризовану задачу руху вільної поверхні рідини. На основі теореми Гельмгольця виокремлено складові скалярного та векторного потенціалів Лапласового поля вектора швидкості рідини. Розглянуто потенціальну задачу для поступального руху рідини, в якій вихрова складова поля відсутня. Замість потенціалу швидкостей рідини введено скалярний потенціал зміщення рідини у поверхневих хвилях Релея. Порівнюючи результати обчислення хлюпання рідини з роботами інших вчених, з’ясовано високу збіжність показників власних частот парціальних осциляторів в 3D просторі. Це помітно в останній чверті заповнення ємності, в якій відбуваються значні зсуви глибинної рідини. Особливістю отриманих результатів є впровадження замість реальної форми ємності еквівалентну форму паралелепіпеду, остаточний вид якої залежить від рівня наповненості. Виокремлено частотні властивості руху вільної поверхні рідини за типорозміром цистерн, які використовуються в сільському господарстві. Запропонована удосконалена методологія може бути використана для підвищення стійкості, керованості та плавності ходу при експлуатації цистерн колісним тракторо