ПОВЫШЕНИЕ ПРОХОДИМОСТИ АВТО, ТРАКТОРОВ И ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Проходимость – одно из основных качеств, определяющих
возможность эффективного использования трактора (автомобиля) в
сельскохозяйственном производстве.
Проходимость автомобиля – это способность двигаться с грузом и без
груза по дорогам с различным покрытием и вне их. По проходимости
автомобили подразделяются натри группы: обычной, повышенной и высокой
проходимости. В группу автомобилей повышенной проходимости входят
автомобили с двумя или тремя ведущими осями, выполненные по схемам
4x4,6x4,6x6. Машинами высокой проходимости являются полноприводные
автомобили с числом ведущих осей больше трех, полугусеничные
автомобили и автомобили-амфибии.
Проходимость трактора – это его способность выполнять
технологические процессы на требуемом агротехническом уровне в
различных природных и почвенно-климатических условиях. От
проходимости трактора зависит агротехническое качество выполняемых
тракторным агрегатом технологических процессов, а также
производительность и урожайность сельскохозяйственных культур.
Особенно жесткие требования к проходимости трактора предъявляются при
работе в междурядьях. Нормальному развитию растений не должно
препятствовать чрезмерное уплотнение почвы движителями. Так, при
обработке междурядий пропашных культур, работах в питомниках, под
кронами деревьев, уборке урожая необходимо исключить повреждения
растений выступающими частями контура трактора.
При механизированном возделывании сельскохозяйственных культур и
трав используется комплекс машинно-тракторных агрегатов, самоходных
специализированных машин и транспортных средств. Ходовая часть
(движитель) этих машин уплотняет и истирает почву, что отрицательно

влияет на ее плодородие и урожайность культур. Степень такого влияния
зависит от многих конструктивных, эксплуатационных и организационных
факторов.
Проблема улучшения агротехнических свойств тракторов и
автомобилей в отношении уменьшения уплотнения и распыления почвы
особенно обострилась в связи с распространением колесных тракторов
высокой энергонасыщенности и большегрузных автомобилей. Применение
комбинированных навесных агрегатов при передней и задней навеске на
тракторах сельскохозяйственных машин, да еще с установкой
технологических емкостей на трактор, хотя и уменьшает число проходов по
полю при выполнении комплекса работ, но из-за большой нагрузки на шины
приводит к чрезмерному уплотнению почвы.
В процессе обработки почвы (пахота и т.п.), посева, ухода за
растениями и уборки урожая различные агрегаты и машины проходят по
полю от пяти до 15 раз. В результате суммарная площадь следов их
движителей примерно в два раза превышает площадь поля, 10-12% площади
поля подвергается воздействию движителей от шести до 20 раз, 65-80% – от
одного до шести раз и только 10-15% площади не уплотняется машинами.
В результате прохода машин по полю в почве образуются
значительные по размерам уплотненные зоны, концентрирующиеся вокруг
следов машин и распространяющиеся на расстояние 0,8-1,0 м в обе стороны
от следов движителей. По глубине эти зоны выходят за пахотный слой (0-30
см) и достигают 0,6 м. При этом наиболее (объем пор и распределение их
существенно изменяются плотность почвы и поровое пространство между
воздушной и водной фазами).
Уплотнение почвы ходовыми системами колес и гусениц затрудняет
доступ воздуха, влаги и питательных веществ к корням растений,
уничтожаются гумусообразующие и рыхлящие почву живые организмы,
обитающие в верхних ее слоях. Все это приводит к снижению плодородия

почвы, а, следовательно, снижает урожайность сельскохозяйственных
культур.
При суммарном многократном воздействии движителей тракторов и
автомобилей и почвообрабатывающих орудий происходит накопление
деформаций уплотнения не только в пахотном, но и подпахотном слое
почвы. Уплотнение подпахотного слоя также вредно для плодородия.
Механическое воздействие движителей на почву надо рассматривать не
только как уплотняющее, но и как разрушающее под влиянием их
буксования. Распыление почвы, наблюдаемое в виде пылевого облака,
зависит от буксования и скорости движения машин.
Кроме уплотнения и разрушения структуры почвы под воздействием
движителей образуется колея, которая затрудняет дальнейшую обработку
почвы, ухудшает работу сельскохозяйственных машин, снижает качество
работ. Уплотнение почвы и углубление в виде колеи увеличивают
сопротивление перекатыванию движителей тракторов и автомобилей и
сопротивление рабочих органов машин, что повышает затраты энергии и
топлива.
Снижение влияния уплотняющего воздействия сельскохозяйственной
техники на почву возможно по трем направлениям:
1) технологическое, заключающееся в совершенствовании технологии
возделывания сельскохозяйственных культур, включая уменьшение числа
проходов (особенно при неблагоприятном состоянии почвы): выбор
рациональных маршрутов движения агрегатов, применение
комбинированных и широкозахватных агрегатов, минимальную обработку
почвы, использование постоянной технологической колеи и др.;
2) агрономическое, заключающееся в повышении способности почвы
противостоять уплотняющим и сдвигающим нагрузкам благодаря внесению
большого количества органических удобрений и ограничению применения
химических средств защиты растений, выполнению полевых работ в лучшие
агротехнические сроки; в качественном выполнении почвообрабатывающих

операций, включая дополнительное рыхление почвы за колесами тракторов
при чрезмерном ее уплотнении и рыхление подпахотных слоев почвы;
3) конструктивное, заключающееся в совершенствовании тракторов и
автомобилей, сельскохозяйственных машин и их движителей, уменьшении
эксплуатационной массы тракторов и автомобилей и сельскохозяйственных
машин, применении дополнительных колес или мостов у тракторов,
сельскохозяйственных машин и прицепов, а также почвообрабатывающих
машин с рабочими органами – фрезы, ротационные игольчатые рыхлители и
т.п.
Средствами повышения проходимости называются приспособления,
обеспечивающие увеличение сцепления ведущих колес с грунтом, снижение
удельного давления колес на грунт, а также самовытаскивание застрявших
автомобилей. Наиболее распространенными из них являются цепи
противоскольжения, противобуксаторы, браслеты, лебедки,
самовытаскиватели, а также подручные средства. Все колесные и гусеничные
машины укомплектовываются шанцевым инструментом, а также средствами
повышения проходимости и буксирования согласно существующему табелю.
Цепи противоскольжения.
По своему устройству цепи противоскольжения делятся на
мелкозвенчатые, траковые и гусеничные.
Мелкозвенчатые цепи используются для повышения проходимости
неполноприводных автомобилей по мягким грунтовым дорогам, снежной
целине, скользким и обледенелым дорогам, а также при работе в горных
условиях.
Комплект на автомобиле включает две цепи противоскольжения,
каждая из которых состоит из продольных и поперечных цепей и замковых
устройств для крепления их на колеса. Они изготовляются для одинарных и
для сдвоенных колес. Перевозятся цепи в инструментальном ящике.
Для того чтобы надеть цепи противоскольжения, необходимо
расположить их спереди или сзади ведущих колес автомобиля по колее,

пустить двигатель, включить низшую передачу и наехать ведущими
колесами на середину цепей, затем натянуть цепи колеса и соединить их
концы замками.
Правильным считается такое натяжение, при котором средняя часть
поперечной цепи может перемещаться по покрышке колеса на расстояние 10-
20 мм. Слишком тугое натяжение цепей приводит к их быстрому износу, а
слабо натянутые цепи издают сильный шум при движении машины. Время
надевания цепей на колеса автомобиля составляет в среднем 15 мин, а снятия
и укладки – 10 мин.
Траковые цепи предназначены для повышения проходимости
автомобилей со сдвоенными ведущими колесами в особо тяжелых дорожных
условиях: при движении по грунтовой дороге в распутицу, по снежной
целине, заболоченному лугу. Траковая цепь состоит из траков с гребнями,
межтраковых цепей, замков и крепежной цепи.
Комплект на автомобиле включает две цепи, перевозится он в кузове
автомобиля. Траковые цепи монтируют на ведущие колеса автомобиля
аналогично мелкозвенчатым.
Гусеничные цепи противоскольжения предназначены для повышения
проходимости трехосных автомобилей в особо тяжелых дорожных условиях.
Гусеничная цепь состоит из траков с гребнями, межтраковых цепей и
соединительного пальца. В комплект входят две гусеничные цепи, которые,
как и траковые, перевозятся в кузове автомобиля. Для облегчения надевания
гусеничных цепей на колеса автомобиля применяют специальное натяжное
устройство.
Цепи противоскольжения следует надевать на колеса при подъезде
автомобиля к труднопроходимому участку местности и снимать их после его
преодоления, так как при длительном движении с цепями по дорогам с
твердым покрытием быстро выходят из строя шины, изнашиваются цепи,
повышается расход горючего и разрушается покрытие дороги.
Противобуксаторы.

Для предотвращения буксования автомобилей со сдвоенными
ведущими колесами при движении по мягкому грунту, снежной целине или
песку применяются противобуксаторы.
Противобуксатор представляет собой сварную металлическую
конструкцию, состоящую из продольных и поперечных угольников с
зацепами.
При буксовании автомобиля необходимо на задние сдвоенные колеса
надеть браслеты, подложить противобуксаторы узкими концами под задние
колеса, включить пониженную передачу и начать движение. Колеса,
вращаясь, захватят браслетами зацепы противобуксаторов, благодаря чему
будет обеспечено поступательное движение автомобиля.
При отсутствии противобуксаторов для повышения проходимости
машин при движении по мягким грунтам могут применяться съемные
браслеты или противобуксовочные колодки.
Лебедка.
Если автомобиль снабжен лебедкой, то ее можно использовать при
преодолении особо тяжелых участков пути для самовытаскивания и для
оказания помощи застрявшим автомобилям.
Для самовытаскивания застрявшего автомобиля, оборудованного
лебедкой, необходимо выключить муфту включения барабана лебедки,
размотать вручную трос на необходимую длину и закрепить конец троса за
какой-нибудь местный предмет: пень, дерево и др.
Если таких предметов нет, можно закрепить трос за другой
автомобиль, предварительно затормозив его рабочим стояночным тормозом,
или применить для крепления троса специальные приспособления,
называемые анкерами или якорями.
Закрепив конец троса, включить муфту и начать подтягивание
автомобиля. Для облегчения работы лебедки при самовытаскивании
рекомендуется включить первую передачу в коробке передач и
одновременно с лебедкой включить ведущие мосты автомобиля.

В целях увеличения силы тяги при пользовании лебедкой, а также в
случаях, когда наматываемый трос направлен к барабану под углом более 15°
относительно продольной оси автомобиля, применяют блоки.
Закончив подтягивание автомобиля, необходимо отсоединить трос от
местного предмета или якоря, очистить его от грязи и намотать под
нагрузкой на барабан и закрепить в положении для движения автомобиля.
Описание изобретений (минимум 2) по способам перераспределения
веса на тягач
Двухзвенное транспортное средство

Изобретение относится к тракторному и сельскохозяйственному
машиностроению. По основному авт. св. № 734052 известно двухзвенное
транспортное средство, содержащее тягач, оборудованный гидросистемой,
связанное с тягачом дышло, шарнирно закрепленное на поворотном
устройстве прицепа, и автоматический увеличитель сцепного веса тягача,
выполненный в виде упругодеформируемого элемента, одним концом
опирающегося на дышло, а другим шарнирно соединенного с
гидроцилиндром, установленным на поворотном устройстве прицепа, причем
штоковая и бесштоковая полости гидроцилиндра связаны с гидросистемой
тягача, снабженное маятником, закрепленным на тягаче, штоковая и
бесштоковая полости гидроцилиндра соединены с гидросистемой тягача
посредством распределителя, золотник которого кинематически связан с
указанным маятником. Недостатком этого устройства является наличие

значительных динамических нагрузок в увеличителе сцепного веса тягача.
Цель изобретения – повышение долговечности путем снижения
динамических нагрузок в увеличителе сцепного веса тягача. Эта цель
достигается тем, что двухзвенное транспортное средство снабжено
размещенными на прицепе гидравлическими аккумуляторами, одни из
которых сообщены со штоковой, а другие – с бесштоковой полостями
гидроцилиндра.
На чертеже схематично изображено двухзвенное транспортное
средство. Двухзвенное транспортное средство содержит тягач 1 и двухосный
прицеп 2. Тягач 1 оборудован буксирным устройством 3 для соединения с
прицепом 2. Прицеп 2 связан с тягачом 1 посредством дышла 4 шарнирно
соединенного с поворотным устройством 5, на котором шарнирно
установлен упругодеформируемый элемент 6, выполненный, например, в
виде рессоры. Упругодеформируемый элемент 6 одним концом шарнирно
связан с дышлом 4, а другим концом посредством гидроцилиндра 7
шарнирно соединен с поворотным устройством 5. Штоковая 8 и бесштоковая
9 полости гидроцилиндра 7 соединены трубопроводами 10 и 11 через
распределитель 12 с напорной 13 и сливной 14 магистралями гидросистемы
тягача 1. При этом золотник распределителя 12 кинематически связан с
маятником 15, закрепленным на тягаче, а в трубопроводах 10 и 11
установлены быстроразъемные муфты 16 и 17 с обратными клапанами.
Штоковая 8 и бесштоковая 9 полости гидроцилиндра 7 соединены с
гидравлическими аккумуляторами 18 и 19. Устройство работает следующим
образом.
При движении тягача 1 на подъем или при разгоне, когда происходит
перераспределение веса с передних колес на задние, маятник 15 отклоняется
по отношению к направлению движения тягача 1 назад и перемещает
золотник распределителя 12, который соединяет напорную магистраль 13
гидросистемы тягача с трубопроводом 10, а сливную магистраль 14 – с
трубопроводом 11. Рабочая жидкость из гидросистемы тягача по

трубопроводу 10 поступает в штоковую полость 8 гидроцилиндра 7 и
воздействует на поршень, который перемещается и вытесняет из
бесштоковой полости 9 жидкость, поступающую в сливную магистраль
гидросистемы тягача. При этом гидроцилиндр 7 поворачивает
упругодеформируемый элемент 6 вокруг его точки опоры и элемент 6
воздействует на дышло 4 прицепа 2. Дышло 4 стремится повернуться по
часовой стрелке и воздействует на буксирное устройство 3 тягача, при этом
происходит догружение передних управляемых колес и тем самым
компенсируется перераспределение веса между мостами тягача 1. При
движении тягача 1 на спуске происходит перераспределение веса с задних
колес на передние. В этом случае маятник 15 отклоняется по отношению к
направлению движения тягача 1 вперед и перемещает золотник
распределителя 12, который соединяет напорную магистраль 13 с
трубопроводом 11, а сливную магистраль 14 – с трубопроводом 10. Рабочая
жидкость из гидросистемы тягача по трубопроводу 11 поступает в
бесштоковую полость 9 гидроцилиндра 7 и воздействует на поршень,
который вытесняет из штоковой полости 8 жидкость, поступающую по
трубопроводу 10 в сливную магистраль 14 гидросистемы тягача. При этом
гидроцилиндр 7 поворачивает элемент 6, который воздействует на дышло 4
прицепа 2. Дышло 4 стремится повернуться против часовой стрелки и
воздействует на буксирное устройство 3 тягача. При этом происходит
догружение задних колес и тем самым компенсируется перераспределение
веса между мостами тягача. При движении двухзвенного транспортного
средства по неровной дороге тягач 1 и прицеп 2 перемещаются относительно
друг друга в вертикальной плоскости. При этом дышло 4 через
упругодеформируемый элемент 6 воздействует на поршень гидроцилиндра 7,
который попеременно вытесняет рабочую жидкость из штоковой 8 и
бесштоковой 9 полостей гидроцилиндра 7. Вследствие наличия
гидравлических сопротивлений в трубопроводах 10 и 11, связывающих
гидросистемы тягача и прицепа, в полостях гидроцилиндра 7 попеременно

происходит изменение давления рабочей жидкости. Колебания давления в
полостях гидроцилиндpa 7 сглаживаются гидравлическими аккумуляторами
18 и 19. Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить
динамические нагрузки в увеличителе сцепного веса тягача, что повышает
долговечность и эксплуатационные качества всего двухзвенного транс
портного средства.

Устройство для увеличения сцепного веса трактора
Устройство для увеличения сцепного веса колесного трактора при
работе с двухосными прицепами, содержащее силовую систему, продольные
тяги навески и буксирное устройство, смонтированные на остове трактора, а
также дышло двухосного прицепа, присоединенное к буксирному
устройству, отличающееся тем, что на продольных тягах навески трактора
установлены удлинители, соединенные поперечиной, упирающейся в опору,
устанавливаемую на дышло прицепа.

Полезная модель относится к колесным тракторам, агрегатируемым с
двухосными прицепами, а именно к устройствам увеличивающим сцепной
вес тягача за счет перераспределения нагрузок с прицепа на колеса тягача.
Известно сцепное устройство сочлененного транспортного средства,
содержащее тяговое звено между тягачом и двухосным прицепом, и силовую
систему для увеличения сцепного веса тягача. Система включает в себя
гибкое звено, жестко закрепленное одним концом к передней части дышла
прицепа, и силовой гидроцилиндр, который одним концом шарнирно
закреплен на передней части прицепа, а другим жестко соединен с

упомянутым гибким звеном. Недостаток указанного устройства –
уменьшение дорожного просвета транспортного средства.
Известно сцепное устройство для соединения тягача (трактора) с
прицепом, содержащее буксирный крюк трактора, дышло прицепа, силовую
систему для увеличения сцепного веса трактора, установленный на дышле
прицепа ролик и пропущенный через него трос. Недостатком указанного
устройства является необходимость изменения стандартного дышла прицепа
и ограничения поворота тягача.
Задачей устройства, представляемого в качестве полезной модели,
является перераспределение нагрузки между осями тракторного
транспортного агрегата для догрузки задних ведущих колес трактора с целью
увеличения его сцепного веса при работе агрегата в неблагоприятных
условиях движения, заключающихся в недостаточном сцеплении колес с
дорогой. Устройство работает от стандартной гидросистемы трактора.
Задача по переносу нагрузки на задние колеса трактора решается
передачей усилия на штоке гидроцилиндра через стандартный рычажный
механизм силовой гидросистемы трактора на удлинители и поперечину
устройства, и далее через опору на дышло прицепа.
Действие силы на дышло прицепа вызывает реакцию в точке крепления
дышла с рамой, снимая часть нагрузки с передних колес прицепа и перенося
ее на задние колеса трактора. Момент сил относительно задней оси трактора
разгружает частично и передние колеса трактора.
За счет разгрузки передних колес прицепа и трактора догружаются
задние ведущие колеса трактора, увеличивая его сцепной вес. В результате
повышается крюковое усилие трактора и возможность увеличения
грузоподъемности прицепа и производительности агрегата. Увеличение
сцепного веса снижает буксование и повышает скорость движения.
Устройство обеспечивает максимальную допустимую догрузку задних
колес трактора 1200 кг. Догрузка обеспечивается и при маневрировании
(криволинейном движении).

Устройство содержит буксирный крюк 1 трактора, дышло двухосного
прицепа, силовую систему 5 для увеличения сцепного веса трактора,
установленную на дышле прицепа опору 4 и стандартные тяги 2 в сборе с
удлинителями 3 с закрепленной на их концах поперечиной.
При движении трактора с прицепом по поверхности с низкими
сцепными свойствами, для снижения буксования ведущих колес тягача
возникает необходимость их догрузки. Для этого силовой системой 5
поднимают тяги 2 с дополнительными удлинителями 3 упирая поперечину в
опору 4, которая, воздействуя на дышло, разгружает переднюю ось прицепа и
догружает заднюю трактора.
Величина догрузки регулируется за счет изменения давления в
гидросистеме трактора.
Исходя из конструктивных особенностей трактора, определены
следующие требования к устройству догрузки:
– сохранение управляемости трактора;
– ограничение нагрузки на шины трактора и опорные подшипники;
– простота и низкая стоимость изготовления конструкции;
– минимум времени для монтажа и демонтажа устройства;
– легкость в управлении и безопасность при эксплуатации;
– соблюдение установленного режима работы систем трактора;
– применение серийно выпускаемых узлов и деталей.
Проведены испытания устройства в период с ноября 2009 по июль 2010
года в учхозе «Уралец» УрГСХА на агрегате в составе трактора МТЗ-80
прицепа 2ПТС-6,0.
Установлено, что рационально использовать дополнительные
удлинители размером 800 мм, т.к. в этом случае достигается максимальная
эффективность их применения, а опора 4 монтируется на дышло прицепа.
Следовательно, конструктивные изменения минимальны, обеспечивается
простота конструкции и минимум времени на монтаж. Предлагаемое
устройство можно изготовить в любом хозяйстве.

В ходе испытаний определено, что максимальная догрузка задней оси
трактора при использовании предлагаемого устройства может достигать 1200
кг, что соответствует давлению в гидросистеме трактора 14,5 МПа. Такая
догрузка должна носить кратковременный характер и использоваться для
труднопроходимых участков дороги.
В результате лабораторных испытаний определены воздействия
неровностей поверхности движения на эффективность догрузки. Изучен
процесс движения агрегата через неровности 50, 100, 150 и 200 мм всеми
осями агрегата при давлении в гидросистеме 10±5 МПа (соответствует
догрузке задней оси трактора 670±37 кг, разгрузке передней трактора 400±21
кг) на различных скоростных режимах. Данные испытания проведены для
определения возможности кратковременного использования устройства для
преодоления агрегатом неровной поверхности с низкими сцепными
свойствами (грязная полевая дорога, укатанный снег, лед).
Установлено, что при движении агрегата со стандартным буксирным
устройством через неровности 50, 100 и 200 мм наблюдается увеличение
амплитуды колебаний давления в гидросистеме тягача. Стабильность
минимального значения амплитуды колебаний давления 3,1 МПа обеспечена
благодаря применению штатного гидроаккумулятора.
Выявлена зависимость между увеличением скорости движения и
образованием кратковременных изменений давления в гидросистеме
трактора. На малых скоростях (до 1 м/с) амплитуда колебаний давления
имеет стабильный характер, кратковременные переменные нагрузки в
гидросистеме отсутствуют. При проезде через неровность задней оси
трактора на скоростях не более 3,6 км/ч нагрузка на переднюю ось трактора
сохраняется. Увеличение скорости движения ТТА через неровности с
высотами от 100 до 200 мм свыше 3,6 км/ч не желательно из-за разгрузки
передней оси трактора.

Установлено, что задняя ось трактора догружается и за счет разгрузки
его передней оси. Догрузка задней оси прицепа незначительна – 5% от
величины догрузки задней оси трактора.
Проведены полевые испытания для определения степени повышения
технико-экономических показателей при использовании догрузки ведущих
колес трактора в условиях недостаточного сцепления с почвой.
Исследования проводились в учхозе «Уралец» УрГСХА на полевой
дороге после дождя. Длина участка 100 м.
При проведении испытаний замерялись следующие параметры: время
опыта, число оборотов ведущих колес трактора, расход топлива, давление в
системе ГСВ.
Результаты полевых испытаний показывают, что с увеличением
давления подпора в системе ГСВ технико-экономические показатели работы
агрегата повышаются. Скорость движения агрегата при увеличении давления
от 0 до 2,8 МПа возросла с 8,64 до 9,40 км/ч, т.е. на 0,76 км/ч (8,8%). При
этом буксование уменьшилось на 9,8 – по абсолютной величине, или
относительно нулевого значения подпора на 60%.
Массовый (часовой) расход топлива уменьшился с 8,29 до 7,20 кг/ч (на
1,09 кг/ч), или на 13,2%.
Расход топлива на тонно-километр (за чистое время работы) снизился
на 0,032 кг/т·км, или на 20%.
Более полное использование энергетических возможностей тракторно-
транспортного агрегата за счет повышения сцепных свойств позволяет
поднять производительность агрегата увеличением его рабочей скорости
движения (снижением буксования) и массы перевозимого груза.
Результаты испытаний показывают, что предлагаемое конструктивное
решение технически выполнимо и работоспособно.