Удельное давление на грунт тракторов: Как бороться с избыточным давлением техники на почву? id:2746 — AgroXXI

Уплотнение почв против органического земледелия – Владимир Астафьев

Владимир Астафьев, 4 мая 2017, 22:31 — REGNUM

Рис. 1. Изменение структуры почвы при уплотнении

Специально для ИА REGNUM казахстанский республиканский информационно-аналитический сельскохозяйственный журнал «Аграрный сектор», №1 (27), март 2016 (http://agrosektor.kz/): статья доктора технических наук, профессора, директора Костанайского филиала КазНИИМЭСХ В.Л.Астафьева «Ходовые системы тракторов и уплотнение почвы».

* * *

Третью весну подряд земледельцы Северного Казахстана оказываются в довольно нетипичной ситуации — почва перед посевом переувлажнена. Чтобы проводить механические обработки и сев, приходится дожидаться, когда она «дозреет» и приобретет все необходимые технологические свойства. Зачастую сроки так поджимают, что земледельцы стараются начать обработку при первой возможности выезда в поле. Но тут возникает проблема — влажная почва после прохода высокопроизводительной колесной и довольно тяжелой техники переуплотняется. А если резко потеплеет и в первые недели после сева установится жара (как было в 2014 и 2015 годах), то тяжелые и солонцеватые почвы превратятся в бетон, пробиться через который молодым росткам будет очень сложно.

Каждый агроном решает эту проблему по-своему — одни прикатывают почву на большой скорости для раздавливания корки, другие вынуждены пересевать отдельные поля. Но в любом случае потери урожайности и дополнительные затраты достаточно чувствительны.

* * *

В Северном Казахстане более 60% почв представлено средними и тяжелыми суглинками, оптимальная плотность которых для возделывания зерновых и пропашных культур не должна превышать 1,2−1,3 г/см3 (Табл. 1) [1].

В то же время за последние 15−20 лет произошло повышение мощности и тягового класса применяемых на возделывании сельскохозяйственных культур тракторов. Их масса возросла с 7−14 тонн (у ЦТ-75 и К-701) до 16−20 тонн у тракторов типа К-744Р2 и К-744Р3.

Это привело к увеличению удельного давления движителей на почву (табл. 2).

Наименьшее негативное воздействие на почву обеспечивается при применении гусеничных тракторов (табл. 2). В этом случае при весенне-полевых работах обеспечивается снижение удельного давления на почву в 5−5,4 раза по сравнению с применением тракторов К-701 и К-744, уплотнение почвы при однократном проходе гусеничного трактора ниже на 20−30% по сравнению с «Кировцем».

Опыт применения гусеничных тракторов в течение 10−15 лет в ТОО «Алтынсарино» (Б. П. Князев), КХ «Шулер Э. Ф.» (Э. Ф. Шулер) Костанайской области свидетельствует о том, что прибавка урожайности по сравнению с применением тракторов «Кировец» на весенне-полевых работах составляет 3−5 ц/га, то есть 30−50% от урожайности 10 ц/га.

Однако низкая производительность агрегатов на базе гусеничных тракторов и нехватка квалифицированных механизаторов вынудили эти хозяйства перейти на применение более мощных колесных тракторов.

Таблица 1. Оптимальная плотность для возделывания зерновых и пропашных культур

Механический состав

Плотность, г/см3

ЗерновыеПропашные
Песчаная1,2−1,351,3−1,5
Супесчаная1,2−1,31,1−1,4
Легкосуглинистая 1,2−1,31−1,3
Тяжелосуглинистая1,1−1,21−1,2

В то же время за последние 15−20 лет произошло повышение мощности и тягового класса применяемых на возделывании сельскохозяйственных культур тракторов. Их масса возросла с 7−14 тонн (у ДТ-75 и К-701) до 16−20 тонн у тракторов типа К-744Р2 и К-744Р3. Это привело к увеличению удельного давления движителей на почву (Табл. 2).

Таблица 2. Воздействие движителей тракторов на почву

Марка трактораМасса, кгУдельное давление движителей, кг/см2
Уплотнение почвы при одном проходе трактора, г/см3
ДТ-75М70000,51,15
Т-4А83000,51,2
МТЗ-8036001,21,32
Т-150К82001,4−21,35
К-70113 5001,5−2,51,42
К-744Р215 7001,6−2,61,5
К-744Р317 500−20 0001,7−2,71,55

Наименьшее негативное воздействие на почву обеспечивается при применении гусеничных тракторов (табл.

2). В этом случае при весенне-полевых работах обеспечивается снижение удельного давления на почву в 5−5,4 раза по сравнению с применением тракторов К-701 и К-744, уплотнение почвы при однократном проходе гусеничного трактора ниже на 20−30% по сравнению с «Кировцем». Опыт применения гусеничных тракторов в течение 10−15 лет в ТОО «Алтынсарино» (Б. П. Князев), КХ «Шулер Э.Ф.» (Э. Ф. Шулер) Костанайской области свидетельствует о том, что прибавка урожайности по сравнению с применением тракторов «Кировец» на весенне-полевых работах составляет 3−5 ц/га, т. е. 30−50% от урожайности 10 ц/га. Однако низкая производительность агрегатов на базе гусеничных тракторов и нехватка квалифицированных механизаторов вынудили эти хозяйства перейти на применение более мощных колесных тракторов.

Как видно из таблицы, удельное давление движителей всех колесных тракторов и создаваемое уплотнение почвы существенно выше допускаемого оптимального значения (0,6 кг/см

2). Причем величина удельного давления движителей на почву зависит не только от массы трактора, но и от нагрузки на его крюке. При максимальной нагрузке увеличение удельного давления колесных тракторов «Кировец» составляет около 40% и достигает 2,5−2,7 кг/см2 (Табл. 2).

Уплотнение почвы наиболее существенно в весенний период, при высокой влажности почв, когда при многократных проходах происходит кумулятивный эффект. При проходе трактора под его колесами влажная почва сдавливается, как губка. Часть влаги выдавливается на поверхность и испаряется, а оставшаяся часть вдавливается в нижние слои почвы и становится недоступной растениям из-за образования в пахотном горизонте чрезвычайно плотных слоев (Рис. 1).

Уплотненные зоны концентрируются и распространяются на расстояние 0,8−1 м в обе стороны от следов колесного трактора и на глубину до 0,6 м. [1].

Рис. 1. Изменение структуры почвы при уплотнении

Обработка уплотненных почв требует дополнительных затрат энергии, тяговое сопротивление почвоообрабатывающих машин возрастает до 40%, что в свою очередь вызывает повышенный расход топлива.

Существует несколько способов снижения уплотняющего воздействия на почву колесных тракторов. Первый — замена колеса на трехосные тележки с гусеничной цепью Quadtrac. При этом движитель сохраняет преимущества и колеса (высокая скорость движения — до 40 км/ч), и гусеницы (низкое удельное давление до 0,5 кг/см2.(Рис. 2).

Рис. 2. Трехосные тележки Quadtrac

Однако этот способ слишком дорог — установка сменных трехосных тележек обходится в $90 тыс.

Второй способ заключается в установке сдвоенных шин

.(Рис. 3).

Рис. 3. Трактор К-744Р2 на сдвоенных шинах

Удельное давление на почву составляет 0,5−0,6 кг/см2, стоимость установки комплекта — около 2,5 млн тенге при установке сдвоенных шин производства стран ближнего зарубежья, дальнего зарубежья — в три раза выше.

Третий способ — установка широкопрофильных шин шириной 1 м (Рис. 4).

Рис. 4. Трактор К-701 на широкопрофильных шинах

Удельное давление на почву составит 0,7−0,9 кг/см2, стоимость установки шин производства стран ближнего зарубежья — около 2 млн тенге.

Четвертый способ заключается в установке сверхшироких шин низкого давления (ширина 1,2 м) — Рис. 5.

Рис. 5. Трактор К-744Р3 на сверхшироких шинах (СШНД)

Удельное давление на почву составит 0,6−0,7 кг/см

2, стоимость установки — 2,4 млн тенге. Для хозяйств северного региона Казахстана приемлемы последние три варианта (Рис. 3−5).

Преимущества применения широкопрофильных и сдвоенных шин проявляются в существенном снижении уплотнения почвы и связанных с ним потерь урожая, увеличении выработки агрегатов, уменьшении расхода топлива до 30−40%, снижении буксования и износа шин примерно в 2,5 раза.

По данным немецкой компании Grasdorf Wennekamp, при использовании на тракторах широкопрофильных шин низкого давления производительность повышается на 40%, а затраты снижаются на 30%, а при использовании сдвоенных колес производительность повышается на 80%, а затраты снижаются на 45% (Табл. 3).

Таблица 3. Сравнительный анализ работы тракторов в зависимости от типов шин (данные компании Grasdorf Wennekamp)

Шины

Производительность,%

Расходы на эксплуатацию

Стандарные шины с высоким давлением

100

100

Стандарные шины со сниженным давлением

112

90

Широкопрофильные шины

144

69

Сдвоенные колеса спереди и сзади

181

55

Однако только уменьшением удельного давления движителей тракторов проблему уплотнения почвы не решить. Дело в том, что при проведении весенне-полевых работ на возделывании зерновых культур (закрытие влаги, предпосевная культивация, посев, боронование или прикатывание посевов) движителями колесных тракторов уплотняется 50−60% площади поля, а на возделывании пропашных культур — более 90%. Причем до 30−40% площади поля уплотнено двукратно, 10−20% — трехкратно.

Потери продукции на переуплотненных тяжелых суглинистых почвах достигают 20% при возделывании зерновых культур и 40% — при возделывании пропашных. Снижение доли уплотненной площади поля примерно вдвое можно обеспечить при сокращении количества проходов агрегатов по полю в весенний период, например, при нулевой технологии обработки почвы.

Но такая технология в условиях Северного Казахстана проходит производственную адаптацию и пока не может быть рекомендована для широкого круга хозяйств.

Передовой опыт хозяйств Австралии свидетельствует о том, что снизить площадь уплотнения почвы в весенний период можно при введении постоянной технологической колеи (Рис. 6). Основным требованием в этом случае является кратность ширины захвата применяемых машин в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Поэтому переход на эту технологию требует переоснащения машинно-тракторного парка хозяйства. Как правило, технологию возделывания сельскохозяйственных культур по постоянной технологической колее в Австралии применяют в хозяйствах с высокой культурой земледелия.

Рис. 6. Внесение минеральных удобрений посевным комплексом по постоянной технологической колее. Австралия, штат Квинсленд

С введением постоянной технологической колеи уплотненная площадь составляет 15−20% площади поля, а прибавка урожая при применении колесных тракторов высокого тягового класса может достигать 15−35% по сравнению с уровнем урожайности в настоящее время.

* * *

Литература

Забродский В. М. и др. Ходовые системы тракторов /В.М.Забродский, А. М. Файнлейб, Л. Н. Кутин, О.Л.Уткин-Любовцев. — М.: Агропромиздат, 1986. — 272 с.

Читайте ранее в этом сюжете: Плодородие или удобрение?

Читайте развитие сюжета: В Татарстане полностью провалена система защиты растений

Не давить. Как бороться с переуплотнением почвы — Журнал «Агротехника и технологии» – Агроинвестор

Уплотненная почва подобна плотно сжатой губке — в ней нет места для воздуха и воды. Особенно чувствительны к переуплотненным почвам сахарная свекла и кукуруза, а также культуры со стержневой корневой системой: подсолнечник, горох, соя, рапс Легион-Медиа

С проблемой переуплотнения почвы сталкиваются до 90% хозяйств Центральной России, в результате чего потенциал произрастающих на их полях культур остается нераскрытым на 30-40%

О том, как бороться с машинной деградацией почв — прямым следствием движения по полям различной тяжелой техники — и какие шаги по переоборудованию парка техники необходимо предпринять хозяйствам, взявшим курс на восстановление плодородия, разбирался корреспондент журнала «Агротехника и технологии».   

Проблема деградации почв неоднократно обсуждалась фермерами всего мира. И если в Европейских странах и Америке ее решением занимаются уже второе десятилетие, то в России тема стала актуальной лишь в последние 7-10 лет.

Дело в том, что за эти годы интенсификация сельского хозяйства возросла на порядок, соответственно, присутствие на полях различных сельхозмашин увеличилось, как и их вес, рассуждает руководитель направления зерновых сеялок и почвообрабатывающей техники компании «Квернеланд Груп СНГ» Алексей Кирсанов. «Следы от сельскохозяйственных машин при традиционной технологии перекрывают от 80 до 100 % посевных площадей, — приводит данные специалист. — При этом средний вес трактора составляет не менее 10-20 т, зерноуборочный комбайн весит под 30 т, а самоходный свеклоуборочный и того больше — 50-60 т». Если учесть, что техника выезжает на поля около 12-15 раз за сезон, неудивительно, что проблема обострилась, — переуплотнение почвы имеет накопительный характер, отмечает он.

Результат не заставил себя ждать. «На юге России потенциал урожайности кукурузы по уровню солнечной энергии — до 250 ц/ га, а пшеницы — до 180 ц/га, однако таких урожаев аграрии никогда не получали», — приводит пример директор по развитию ГК «Альтаир» Дмитрий Кравченко. Среди лимитирующих факторов в реализации природного потенциала он особо выделяет снижение содержания гумуса и влагоудерживающей способности почвы, которые снижаются в первую очередь из-за переуплотнения и только во вторую — из-за механических обработок.


Исследования, в том числе Почвенного института им. В. В. Докучаева, показывают: если почва уплотнена, она не может впитывать воду. Иными словами, уплотненная почва подобна плотно сжатой губке — в ней нет места для воздуха и воды. И, что еще хуже, в таком спрессованном состоянии образуется непроницаемый слой, который препятствует дренированию избыточной влаги.

«В регионах с дефицитом осадков (например, в Ростовской и Волгоградской обл. ) при переуплотнении значительная часть воды стекает с поверхности поля, а оставшаяся часть быстро испаряется, — поясняет генеральный директор компании «Агроноут», к.б.н. Алексей Трубников. — Следовательно, в корнеобитаемом слое становится невозможным накопление воды, и при малейшем затруднении с осадками растения испытывают сильный дефицит влаги. Через уплотненный слой корни растений  не смогут пробить себе дорогу к более глубоким слоям почвы в поисках воды. Отсюда возникает иссушение почвы, ее растрескивание и конечное снижение урожайности».

А в регионах с коэффициентом увлажнения свыше единицы (СЗАО, Московская обл. и др.) проблема иная: там происходит застой влаги, вымокание растений и образование «водоемов» на поле, замечает руководитель направления «Точное земледелие» (Precision Farming) компании «Амазоне», к. с.-х. н. Егор Березовский.

Оптимальный с точки зрения агрономии состав почвы — 50-45 % твердых веществ (минеральные частицы), около 5 % гумуса (органические вещества), 25 % воздуха и 25 % воды. И если такое соотношение поддерживать в течение года, то вполне возможно приблизиться к потенциально возможному плодородию почвы и продуктивности культур. Однако избыточное уплотнение влечет уменьшение свободного пространства, необходимого для перемещения воды, воздуха и роста корней растений. В благоприятных условиях корневая система озимой пшеницы может проникать в почву на глубину до 1,5-2 м, а сахарной свеклы — до 3 м. Упершись в уплотненный слой, такие культуры резко снижают урожайность, особенно в засуху.

По наблюдениям Алексея Трубникова, особенно чувствительны к переуплотненным почвам сахарная свекла и кукуруза, а также культуры со стержневой корневой системой: подсолнечник, горох, соя, рапс, и др. При этом озимые культуры менее чувствительны, чем яровые.

Исследования, проведенные компанией Väderstad, показали, что при увеличении количества проходов по полю тяжелой техники и, соответственно, росте степени уплотнения почвы урожайность всех культур снижалась. Но особенно сильно страдали горох и сахарная свекла.

Собственные исследования компании «Квернеланд Груп», проводившиеся в течение трех лет более чем в тысяче сельхозпредприятий в России, показали, что до 90 % хозяйств Центральной России сталкиваются с проблемой переуплотнения почвы и, как следствие, снижением урожайности. Это совпадает с оценкой Алексея Трубникова из «Агроноута».

«Многие фермеры надеются на технологию No-Till, но совершают стратегическую ошибку — применяют технику с высоким удельным давлением. В результате они продолжают уплотнять почву, и через несколько лет урожайность падает. В классической технологии основная обработка разуплотняет верхний слой почвы и компенсирует переуплотнение хотя бы раз в год. Хотите No-Till — уберите уплотнение почвы», — рассуждает Дмитрий Кравченко.

 По наблюдениям Алексея Кирсанова, из-за отсутствия какого-либо контроля давления машин на почву, 70 % предприятий, с которыми они работают, от проблемы плужной подошвы перешли к другой, еще более тяжелой, — сплошному уплотнению на глубине свыше 70 см. «И если с плужной подошвой можно бороться глубокорыхлением, то с таким слоем глубокого залегания сражаться гораздо сложнее, — замечает он. — И делать это придется в течение нескольких лет, максимально снижая нагрузку, оказываемую техникой на поля».


Средний вес трактора составляет не менее10-20 т, зерноуборочный комбайн весит под 30 т, а самоходный свеклоуборочный — 50-60 тФото: CNH

Переобуться

Первым шагом к снижению остроты проблемы, по мнению Дмитрия Кравченко, должно стать уменьшение давления на почву путем оптимизации и переоборудования машинно-тракторного парка хозяйства.

«Не перекачивать колеса — одно из самых распространенных требований агрономов, — замечает Алексей Кирсанов. — Оно совпадает с нашей рекомендацией: не держать давление в колесе при сельхозработах выше 1,1 бар. Однако практика показывает, что до 95 % сельхозпроизводителей не следят за давлением в колесах. Более того, нередко в поле работают машины с давлением в шинах 1,5-1,8 бар». Специалист советует проверять давление «методом трех елочек»: отпечаток правильно накачанной шины на ровной поверхности должен быть не менее трех «елочек» в рисунке протектора. Такое пятно контакта будет оптимальным.

Специалисты компании CLAAS при полевых работах рекомендуют ориентироваться на средний уровень давления шин в районе 0,9 бар, что приводит к увеличению пятна контакта и улучшает тягово-сцепные характеристики машины. «При возрастании давления до 1,2 бар тяговая мощность трактора в среднем снижается на 12 %, при 1,5 бар — на 25 %, а при 1,9 бар — на целых 38 %, — поясняет менеджер по продукту «КЛААС Восток» Ральф Хенке. — Соответственно, на почву оказывается более сильное воздействие».

Однако работать с таким давлением позволяют лишь специальные шины — бескамерные, низкого и сверхнизкого давления. Такие покрышки, как правило, имеют больший размер (по сравнению со стандартными) и мягкую, но при этом прочную боковину.

Как объясняет экс-глава российского представительства компании Mitas Йозеф Ручек, за счет этой боковины шины могут растягиваться как в ширину, так и в длину, увеличивая при этом пятно контакта. Специалист отмечает, что с помощью широкопрофильной резины давление на почву возможно снизить на 6-7 кг/см 2.

На мягких шинах

Как объясняет Евгений Козлов, менеджер отдела продаж сельскохозяйственных шин в России и СНГ группы компаний Trelleborg, в основном ведущие мировые производители шин предлагают сельхозрынку два вида (точнее две технологии) специальных шин с очень низким давлением для работы в поле: IF (Improved Flexion) и недавно разработанную VF (Very Flexible). «Шины, сделанные по технологии IF, могут работать с давлением 1-1,2 бар, при этом грузоподъемность шины увеличивается на 20 % по сравнению обычной радиальной сельскохозяйственной шиной», — объясняет специалист.

Шины VF еще мягче, они могут работать с супернизким давлением. У разных производителей эта величина колеблется от 0,6 до 0,8 бар. При этом грузоподъемность шины возрастает на 40 %. По мнению Йозефа Ручека, такие покрышки в основном предназначены для тракторов и комбайнов с автоматической регулировкой давления в шинах, которое меняется в зависимости от транспортного или полевого режима работы.

«Однако использовать такие шины можно лишь при условии установки более широких дисков, — обращает внимание Евгений Козлов.  — И если стандартные шины имеют размер 710/70R 42, то шины VF — 710/60R 42». Он также подчеркивает, что, работая с шинами VF, необходимо внимательно следить за давлением.

Основными поставщиками сельхозшин сверхнизкого давления на наш рынок можно назвать компании «Мишлен», Mitas, Trelleborg и Bridgestone.


В тандеме с производителями

Почти все производители иностранной самоходной сельхозтехники комплектуют свои энергосредства шинами низкого давления. В России этот тренд также начинает активно проявляться. Так, компания Мitas имеет соглашение по комплектации техники Case IH и New Holland, производящейся в Набережных Челнах, договоренности с заводом «КЛААС» в Краснодаре, а также поставляет свои продукты для техники John Deere в Домодедово.

Компания «Мишлен» также сотрудничает со всеми мировыми производителями сельскохозяйственных машин: John Deere, AGCO, Case IH, New Holland и другими. А недавно начались поставки в Россию новых радиальных шин MICHELIN сверхнизкого давления, которые будут устанавливаться на трактор «Кировец» К7 Петербургского тракторного завода.

Шины Alliance компании ATG также поставляются на заводы многих производителей сельскохозяйственной техники, включая CLAAS, «Ростсельмаш», John Deere, New Holland, Fliegl и др. «Разработки новейших шин инженеры ATG ведут в постоянном контакте со специалистами производителей техники, — отмечает инженер технической поддержки компании ATG Сергей Андреев. —  Эта работа включает и рекомендации по подбору шин, исходя из условий эксплуатации, для обеспечения максимального раскрытия их потенциала, и совместные тесты, и выявление будущих потребностей».

И это не единственный пример удачного сотрудничества компаний.  Так, например, Trelleborg и «Мишлен» специально для компании AGCO создали и выпустили самые большие в мире сельскохозяйственные шины диаметром 2300 мм в размере IF 900/65R46, предназначенные для новых тракторов Fend тысячной серии.

А компания Мitas создала несколько модификаций шин низкого давления специально под требования CLAAS. Как объясняет Йозеф Ручек, главной их особенностью является способность укладываться в разрешенные транспортные габариты машин (в Европе это 3,5 м).


Решение сдваивать колеса позволяет уйти от покупки дорогих шин и при этом снижает давление на почвуФото: «Ростсельмаш»

Спарка

Еще один способ снизить давление колесной техники на почву — установка сдвоенных или даже строенных колес. В 80-е годы прошлого столетия считалось, что для снижения давления колесной техники на почву достаточно установить сдвоенные или даже строенные колеса. На практике применение таких колесных систем позволило снизить удельное давление на почву на 20-50 % и повысить проходимость агрегатов и их тяговое усилие.

Сейчас практически все современные заводы-изготовители сельхозмашин предлагают комплектное решение техники на спарке: с завода устанавливаются сдвоенные колеса на тракторы 8 и 9 серии компании Case IH, John Deere, мощные тракторы Challenger и т. д.  А у компании CLAAS реализованная ранее на тракторе AXION 900 серии проставка для установки сдвоенных передних и задних колес c 2016 года доступна и для самого мощного трактора в линейке CLAAS — XERION.

А в базовой комплектации тракторов RSM 2375 от компании «Ростсельмаш» сразу предлагается спарка на 710 и 520 радиус колес. Кроме того, на этих тракторах возможна установка строенной резины, что в 4 раза снижает давление на почву, а это практически сравнимо со значениями давления у гусеничных тракторов.

У тракторов «Кировец» спарка на тракторы идет в качестве опции, что, по словам бренд-менеджера Петербургского тракторного завода Дмитрия Мельникова, связано с частым использованием машины в транспортных целях.

«Решение сдваивать колеса позволяет уйти от покупки дорогих шин и при этом снижает давление на почву, — поясняет директор департамента маркетинга компании «Ростсельмаш» Прохор Дармов. — С другой стороны, главная беда машин на сдвоенных, а тем более строенных колесах — большая ширина». Например, на сдвоенной резине габарит машины по колесам составляет около 3,8 м, а на строенной он возрастает до 5,5 м. Такие машины не укладываются в разрешенные транспортные габариты, а значит, не могут без проблем передвигаться по дорогам общего пользования между отделениями хозяйства, предупреждает он.

Минусами сдвоенных колес также является заметное увеличение радиуса поворота и повышенный износ резины. «За счет большой ширины спаренные колеса имеют разные угловые скорости, и в момент разворота нагрузка на внешнее колесо обычно выше, — поясняет менеджер по продукту (тракторы) компании AGCO-RM Михаил Северин. — Это ведет не только к снижению срока эксплуатации резины, но и к неравномерному давлению на почву». На машинах, имеющих одинаковый диаметр задних и передних колес, например в тракторах классической компоновки, предпочтительнее использовать широкие шины низкого давления без сдваивания колес, добавляет он.

Однако, по наблюдениям специалистов «Ростсельмаш», если в хозяйстве все же решают применять широкие одиночные шины, это зачастую приводит к тому, что их применяют только ранней весной — в наиболее опасный для уплотнения почвы период. А в остальное время работают на простых, продолжая уплотнять почву.

Гусеницы

Наименее травмирующим почву видом движителей являются гусеницы: разница в площади пятна контакта между колесными и гусеничными системами составляет от 50 до 150 %.

Так, согласно исследованиям компании  «Мишлен», обычные одиночные шины имеют пятно контакта около 1,2 м², сдвоенные шины — около 2,5 м², тогда как площадь контакта средних гусениц составляет приблизительно 3,2 м². Соответственно, при сопоставимой мощности гусеничные машины давят на почву в почти 3 раза меньше, чем их колесные аналоги.

Например, колесный шарнирно-сочлененный трактор RSM 2375 мощностью 380 л.с. давит на почву с усилием 650 гр/см² (на спарке), тогда как более тяжелый и мощный DeltaTrack 620DT (575 л.с.) на гусеницах давит заметно меньше — 450 гр/см².

Гусеничный трактор John Deere девятой серии на широких гусеницах имеет на 47 % больше площадь пятна контакта, чем та же «девятка» на самых широких спаренных колесах IF800/70R38.

Еще одним преимуществом гусеницы является снижение пробуксовок. «При движении с пробуксовкой происходит сдавливание и сдвиг верхнего слоя почвы с образованием гладкой поверхности, которая уплотняется при высыхании и образует поверхностное уплотнение, — объясняет Михаил Северин. — Кроме того, в момент пробуксовки колеса зарываются в почву, образуя колею, под которой формируется более глубокое уплотнение».

Но, благодаря большому пятну контакта, пробуксовка гусеничного трактора не превышает 2 %, тогда как у колесного даже на спарке может достигать 15 %, отмечает специалист по маркетингу тракторов компании John Deere Анатолий Линевский.

Эксперименты, проводимые компанией Fendt, показали, что при прочих равных условиях (соблюдении технологии, одних и тех же обработках, условиях уборки и т. д.) перевод техники на гусеницы позволяет получить прибавку урожайности 4 %.


Одиночные шины имеют пятно контакта около 1,2 м², сдвоенные шины — около 2,5 м², а площадь контакта средних гусениц составляет приблизительно 3,2 м². Гусеничные машины давят на почву в почти 3 раза меньше, чем их колесные аналогиФото: CNH

С двух на четыре

Один из недавних революционных трендов среди гусеничных тракторов сельхозназначения — переход на дельтатраки — треугольные гусеницы, располагающиеся аналогично колесам по паре с каждой стороны трактора.

Законодателем мод в этом вопросе стала компания Сase IH, именно они в 2014 году выпустили на рынок России первый концепт подобного трактора — Сase IH Quadtrac с шарнирно-сочлененной рамой. Подобная конструкция, по мнению экспертов, лучше копирует рельеф, обеспечивает стопроцентный контакт всех четырех гусениц с почвой даже при неровных полях и предотвращает нагребание почвы гусеницами при разворотах.

Более того, по словам специалистов Case IH, с увеличением пятна контакта отпадает необходимость в балластных грузах, так как масса машины одинаково равномерно рассредоточивается между четырьмя гусеницами. Это позволяет увеличить тяговое усилие и не возить балластный груз. Именно поэтому на гусеничных тракторах Case IH Quadtrac необходимость в дополнительных балластных грузах сведена к минимуму

Сейчас свои концепции четырехгусеничных тракторов представили на рынок и другие компании-производители. Например, у компании «Ростсельмаш» это ряд машин серии DeltaTrack, у John Deere — мощные тракторы 9RX. «Несмотря на то, что гусеничные тракторы 9-й серии John Deere на двух гусеницах легче этих же тракторов в четырехгусеничном исполнении, благодаря большей площади опоры давление последних на почву на 5 % меньше», — подсчитывает Анатолий Линевский.

К плюсам гусеничных тракторов можно отнести компактность по ширине: имея большую площадь пятна контакта, таким машинам удается не выходить за разрешенные транспортные габариты, в отличие от громоздких шин низкого давления и тем более спарки. Однако, не смотря на армированные резиновые гусеницы, частые и длительные перегоны по щебенке для гусеничной техники вредны. В этом, а также в довольно высокой стоимости заключается главный недостаток этих машин. По подсчетам Дмитрия Кравченко, разница в цене гусеничного и колесного тракторов, относящихся к одному тяговому классу, может составить до 25 %. Также следует учитывать, что сами гусеницы дороже, чем колеса, но они компенсируют разницу в затратах экономией топлива.

Компромиссное в этом отношении решение представил Петербургский тракторный завод: их модели новой серии К7 могут менять колеса на гусеницы в зависимости от потребности хозяйства. «Это позволяет максимально реализовать преимущества гусеничного трактора и одновременно сберегает ресурс дорогостоящего гусеничного движителя, — объясняет Дмитрий Мельников. — Тракторы со сменным гусеничным ходом могут выезжать на ранние весенние работы во влажное поле, а также без проблем передвигаться по асфальтовым и проселочным дорогам на транспортных работах».

Что давит?

Для того чтобы комплексно подойти к проблеме переуплотнения почвы, Дмитрий Кравченко советует проанализировать давление всех видов самоходной техники, которая так или иначе появляется на полях. «Помимо мощных тракторов, которым сейчас уделяется большое внимание, на поле достаточно часто работают относительно легкие машины средней мощности, такие как МТЗ 82 или 1221, давление которых на почву не менее ощутимо», — напоминает специалист.

Исследования компании «Агроноут» говорят о том, что относительно легкие тракторы, у которых более узкие шины и небольшое пятно контакта, уплотняют почву не менее сильно, чем мощные машины на обычных шинах. По подсчетам эксперта ГК «Альтаир», на резине R380 фактическое давление трактора МТЗ 80 на почву составляет 1,5- 2 атмосферы.

«Завод не предлагает спарки к легким МТЗ, однако такое переоборудование возможно, — констатирует Дмитрий Кравченко. — К примеру, компания “АгроКолеса Белогорья” производит системы сдваивания на любые тракторы, даже отечественные. С их помощью в своем опытном хозяйстве мы оснастили спаренными колесами спереди и сзади все тракторы (в первую очередь работающие на сахарной свекле) мощностью от 80 до 340 л. с».

Кроме того, нельзя сосредотачиваться только на тракторах. По мнению Алексея Трубникова и Дмитрия Кравченко, комбайны, без которых сбор урожая невозможен, в силу своего веса гораздо сильнее давят на почву. И проблема переуплотнения не может быть решена без снижения давления на почву этих гигантов.

«В среднем зерноуборочный комбайн восьмого класса весит около 18 т. Если прибавить к нему вес бункера, то, по самым скромным подсчетам, по полю регулярно проходит машина весом 20-25 т», — приводит данные Дмитрий Кравченко. При этом варианты снижения веса для комбайна все те же: шины низкого давления, спарка и гусеницы, замечает Алексей Трубников.

Западные производители сельхозтехники уже несколько десятков лет предлагают оснащать свои зерноуборочные и кормоуборочные комбайны шинами низкого давления. Так, например, кормоуборочные комбайны Krone Big М могут поставляться на трех видах шин, в том числе низкого давления и с системой автоматической накачки, степень которой зависит от твердости почвы и дорожного полотна. Похожие системы появились и у белорусских «Палессе». Однако, по наблюдениям продукт-менеджеров таких комбайнов, российские аграрии пока не стали активными заказчиками подобных систем.

Практика Евгения Козлова более оптимистична: по его сведениям, запросы на шины низкого давления на зерновые комбайны в последнее время стали поступать гораздо чаще. «Недавно была поставлена большая партия таких шин для зерноуборочных комбайнов в один из холдингов ЮФО, — приводит пример представитель компании Trelleborg. — Более того, оснастить шинами низкого давления можно не только зерно- и кормоуборочные машины, но также и свеклоуборочные. Например, шины по технологии IF ставят на свеклоуборочные комбайны Ropa».

Мощные комбайны «Ростсельмаш» пока на низкопрофильных шинах не предлагаются, зато вполне могут быть реализованы на сдвоенных колесах. Спарка предлагается на новые модели TORUM и канадские Versatile, но желающих приобрести комбайны в такой комплектации, по данным компании «Ростсельмаш», пока не нашлось. Зато новинка этого года — компактная NOVA (комбайн 3-го класса) — уже отправилась на Дальний Восток, укомплектованная по спецзаказу максимально широкими шинами.


Фото: Claas

Комбайн на гусеницах

Немало мощных комбайнов уже оснащено гусеничными движителями. Например, на полугусеничном ходу выпускается новый Deutz-Fahr 9206 TS, а также отечественный Torum 750, 785 с полным приводом. А компания CLAAS уже более 20 лет предлагает зерноуборочный комбайн LEXION TERRA TRAC на полугусеничном ходу.  Есть такие машины и у корпорации AGСO (под брендом Massey Ferguson), однако в Россию они еще не поставлялись.

Полностью гусеничная тележка может устанавливаться на российские VECTOR Track, являющийся единственным в мире двухгусеничным зерновым комбайном. А у компании CASE IH при поставках в Северную Америку каждый второй комбайн 240 серии имеет гусеничный ход.

В 2017 году на выставке Agritechnica было представлено первое решение на гусеничном ходу в сегменте силосоуборочных комбайнов — модель CLAAS JAGUAR TERRA TRAC. Компания CLAAS стала первым производителем кормоуборочных комбайнов, поставившим данный тип машин на гусеничный ход. «Специально разработанная для использования на этом виде техники система позволяет уменьшить негативное воздействие не только на почву, но и на травяной покров, — рассказывает менеджер по продукту КЛААС Восток Ральф Хенке. —  При совершении поворотных маневров машина поддерживается средними опорными роликами, и каждая из гусениц частично приподнимается».

Исследования Кильского университета прикладных наук, по словам Ральф Хенке, доказали, что подобное сокращение площади соприкосновения с почвой позволяет избежать смещения грунта, которое обычно происходит при развороте гусеничной техники на траве. Данная инновационная разработка, по мнению специалиста, дает возможность круглогодичного использования машин на платформе TERRA TRAC без потери времени на их переоснащение.

Кстати, «переобуть» на гусеницы можно даже колесный вариант комбайна.   Например, Zuidberg Tracks выпускает комплекты для переоборудования на полугусеничный ход для многих моделей комбайнов и тракторов.

Главный уплотнитель

Но главным бедствием современных полей с точки зрения уплотнительного эффекта Дмитрий Кравченко называет выезд на поля грузовиков для погрузки зерна во время уборочной кампании. «Проезд по полю многотонных “Камазов” на узких шинах сопоставим с дорожным катком, который просто закатывает наш будущий урожай “в асфальт”, — сравнивает директор по развитию ГК «Альтаир». — Подобная техника давит на почву с силой 4 атмосферы каждая шина, и, как показывает практика, там, где “Камазы” ездили часто, и через год растения сильно отстают в развитии».

Очень часто, уделяя внимание почвообработке и тракторам на гусеничном ходу, совершенно забывают о грузовиках, которые накатывают колеи в полях, подтверждает Алексей Трубников. «И последствия от таких “дорог” гораздо хуже и болезненней, чем от проходов другой специальной сельскохозяйственной техники», — добавляет он.

 «Такие выезды вполне могут разом перечеркнуть весь эффект от применения ресурсосберегающих технологий, — уверяет Егор Березовский. — Например, в сырую погоду автомобили часто буксуют, нарушая целостность стерни, а она является важнейшим элементом влагоудержания. Кроме того, после таких пробуксовок поля необходимо заново выравнивать».

В качестве решения проблемы Егор Березовский предлагает установку на грузовики шин низкого давления. «Но самым оптимальным выходом из ситуации будет применение бункеров-перегрузчиков, — убежден он. — Такое решение успешно апробировано во многих западных странах и постепенно реализуется у нас».

В отличие от грузовиков, бункеры-перегрузчики оснащаются широкопрофильными шинами или гусеницами, поэтому их использование минимизирует негативное воздействие на по­чву в процессе уборки и исключает проезды грузовиков по полю. Эти же агрегаты можно использовать в логистических цепочках во время посевной кампании, а также для загрузки семян и минеральных удобрений в посевные комплексы.

Практически все модели бункеров-перегрузчиков, представленные на российском рынке, зарубежного производства. Подобную технику выпускают фирмы Kinze, Bourgault, Pronar, Degelman, Hawe Wester, Brochard, Annaburger, Perar, LMR Azene и др. Из отечественных разработок известны продукты компании «Лилиани».

AG Гусеницы и шины: ОТВЕТ производителя

 

Firestone Ag

Брэдли Дж. Харрис: Менеджер отдела глобального сельскохозяйственного полевого инжиниринга

Точно так же, как спрашивать, что лучше: яблочный или апельсиновый сок, спрашивать, что лучше: гусеницы или шины сводится к предпочтениям клиента. Обе системы имеют свои плюсы и минусы, поэтому важно понимать факты и преимущества каждой системы и определять, какая из них лучше всего подходит для вашей работы. Во многих операциях это может быть комбинация обеих систем.

Когда я спрашиваю пользователей, почему у них есть гусеницы, я получаю ответ номер один: «Я хочу избавиться от уплотнения, а площадь гусеницы гораздо больше». Хотя общая площадь контакта с гусеницей действительно больше, чем у шины, вес машины неравномерно распределяется под гусеницей. При измерении контактного давления гусеничной системы наблюдаются скачки давления под каждым из колес тележки. Во влажных или влажных почвах почва повреждается самыми высокими контактными давлениями, которые были бы под этими болотными колесами. Компания Firestone Ag провела исследования контактного давления на почву двух- и четырехгусеничных систем и колесных тракторов и опубликовала технические документы для Американского общества инженеров-агрономов и биологов (ASABE). Результаты показывают:

  • Если давление в шинах ниже 20 фунтов на квадратный дюйм, шины передают меньшее контактное давление на почву по сравнению с гусеницами.
  • От 20 до 35 фунтов на квадратный дюйм гусеницы и колесные системы были сопоставимы.
  • Если давление в шинах выше 35 фунтов на квадратный дюйм, система гусениц имеет более низкое контактное давление, чем шины.

Однако до сих пор существует мнение, что гусеницы уменьшают уплотнение почвы по сравнению с шинами во всех ситуациях. Мы случайно слышали, что отсутствие колеи в поле означает, что не должно быть уплотнения. На влажных почвах не имеет значения, какая система используется – уплотнение происходит с колеями или без них. Колейность – это функция того, как система колес и гусениц работает по-разному. Шина вращается, и выступ шины должен тянуть трактор вперед. Вращение шины вызывает волну перед шиной, и шина вылезает из колеи на мокрой почве. Выступ на гусеничной системе втыкается в почву, и трактор выдвигается вперед. С гусеничной системой нет волны почвы, поэтому грунтозацеп не пытается вылезти из колеи.

С точки зрения тяги, гусеничные системы наиболее эффективны при проскальзывании 0–3 %, а колесные системы наиболее эффективны при проскальзывании 5–9 %. Меньший диапазон проскальзывания гусеничной системы действительно дает пользователям больше тяги в поле, но это не приводит к меньшему расходу топлива. Гусеничной системе требуется больше лошадиных сил для вращения гусеницы, что приводит к более высокому расходу топлива. При сравнении гусеничного трактора с аналогичным колесным трактором с надлежащим давлением накачки оба они будут использовать одинаковое количество топлива для выполнения задачи. Если шины колесного трактора перекачаны, этот трактор не будет иметь надлежащего пятна контакта, что приведет к снижению сцепления с дорогой. В этом сценарии гусеничный трактор потреблял бы меньше топлива. Что касается тяги и расхода топлива, то оба трактора будут иметь одинаковые затраты на топливо.

При транспортировке тракторов по дорогам колесный трактор может двигаться со скоростью от 25 до 30 миль в час, а скорость гусеничных машин ограничена до 20 миль в час. Чем выше скорость движения, тем лучше для минимизации потерь времени между полями. Однако более узкая ширина гусеничного трактора делает вождение по дороге менее напряженным по сравнению с полноприводным трактором с двойным приводом, особенно в районах страны, где ширина дорог может составлять всего 15 футов.

Последний пункт, на который следует обратить внимание покупателю, — это общая стоимость владения. Как правило, гусеничный трактор будет стоить дороже по сравнению с колесным трактором с аналогичным оборудованием. Обе системы требуют регулярного технического обслуживания в течение всего срока службы трактора. Для гусеничной машины важно убедиться, что натяжение гусеницы установлено правильно, а гусеничные колеса смазаны или поддерживается уровень масла. На колесных тракторах давление накачки должно устанавливаться в зависимости от нагрузки на ось и поддерживаться при эксплуатации трактора. Если трактор движется по абразивной стерне (кукуруза или хлопок), гусеницы и шины могут быть повреждены стерней. Преимущество гусеничной системы заключается в том, что она не прогибается из-за проколов, но обнажение стали в гусеницах по-прежнему требует замены гусениц, как если бы увидеть корд в шине.

В конце концов, все сводится к тому, какая система работает на ферме. Обе системы будут работать одинаково в большинстве ситуаций. Если ферма ограничена по ширине или должна работать в условиях влажной почвы, лучше всего подойдет гусеничная система. Если предприятие хочет свести к минимуму первоначальные затраты и может согласовать нагрузку на ось с давлением накачки, лучше всего подойдет колесная система. Помните, что уплотнение будет происходить во влажных почвах независимо от того, какая система работает. У Firestone Ag есть эксперты и инженеры, готовые помочь клиентам разобраться в плюсах и минусах обеих систем, а также в том, какие продукты Firestone будут лучше всего работать в любой из них.

Michelin Ag

Дэвид Граден: Менеджер по операционному рынку – Сельское хозяйство

Во время моих путешествий по Северной Америке, во всех типах сельскохозяйственных условий и типов почвы, я люблю спрашивать владельцев гусениц, что они думают и как они оправдывают дополнительные расходы. для гусеничных машин. Во всех случаях, кроме одного, насколько я могу вспомнить, владелец углублялся до «это мой страховой полис», имея в виду, что их гусеницы дают им ощущение превосходного сцепления, тягового усилия и/или плавучести (что обычно путают с гусеницами). уменьшение уплотнения почвы). Садовод из центральной Айовы сказал мне, что гусеницам требуется меньше усилий, чтобы вести их прямо по рядкам. Но какой ценой?

Гусеницы имеют только одно преимущество перед шинами: сцепление с очень влажной почвой. Однако в этих условиях их воздействие на почву в плане уплотнения наносит наибольший ущерб. Машина, оснащенная шинами Michelin VF, при надлежащем давлении воздуха имеет очень сравнимую тягу с уменьшенным уплотнением. С недавним приобретением Michelin двух компаний CTIS ( C entral T ire I nflation S ystem), PTG и Teleflow, игровое поле начало выравниваться. Кроме того, хотя все шины Michelin очень хорошо работают с CTIS, мы представили на рынке новые шины VF Axiobib и VF Evobib, специально помеченные как «Tire Inflation Ready», предназначенные для использования с CTIS. Теперь вместо того, чтобы устанавливать давление воздуха для максимальной грузоподъемности машины при максимальной скорости, пользователь может установить несколько значений давления воздуха. В некоторых случаях это означает, что давление 6 фунтов на квадратный дюйм в полевых условиях можно получить одним нажатием кнопки. В свою очередь, эти готовые к CTIS шины обеспечивают максимальное сцепление с дорогой при минимальных затратах по сравнению с покупкой и обслуживанием гусеничной машины. Следующий вопрос, который нужно задать: в какой момент почва слишком влажная? Вы когда-нибудь видели, как гусеничная машина тонет посреди очень мокрого поля? Многие из нас!

Экономия топлива — еще один серьезный недостаток гусениц. Вы когда-нибудь наблюдали и слушали выхлопную трубу четырехгусеничной машины, когда она тянет по полю большое орудие? Количество топлива, которое эти гусеничные машины могут потреблять на короткой дистанции, невероятно! На каждые 100 л.с. передаваемой мощности гусеницы могут выдавать только около 70 л.с., тогда как шины выдают до 90 л.с. . Кроме того, когда машина оснащена пневматическими шинами по сравнению с гусеницами, сопоставимая машина весит примерно на 3 тонны меньше с гораздо меньшим количеством движущихся частей/механизмов, что требует меньше энергии для перемещения шиномонтажной машины вперед. Пневматические шины будут передавать до 29на % больше мощности на землю и в 4 раза лучше преодолевают сопротивление качению, что делает эту мощность доступной для использования в других целях (например, для экономии топлива).

При движении по дорогам скорость гусеничных машин обычно ограничивается скоростью, с которой они могут двигаться по дорогам, в зависимости от ширины и длины гусеницы, по которой они движутся. Обычно вы обнаружите, что производитель рекомендует максимальную скорость или машина регулируется для предотвращения повреждения гусениц. Из-за большого количества движений от колес тележки и механизмов, необходимых для перемещения машины по гусеницам, в резине гусеницы накапливается тепло. Нисходящая сила / вес каждого из них также заставит резину деформироваться / двигаться. Чем больше резина извивается, сжимается, разжимается, тем больше накапливается кинетическая энергия и выделяется тепло. Тепло и резина плохо смешиваются, что в конечном итоге приводит к разрушению резины.

Мы считаем, что уплотнение почвы является самой большой из всех затрат, связанных с гусеницами; особенно в очень влажной почве. На самом деле, тесты показали, что гусеницы имеют значительную разницу в том, как применяется давление на грунт. Гусеницы оказывают очень неравномерное давление, в то время как шины, особенно шины IF и VF, оказывают очень равномерное/равномерное давление. На самом деле, каждый каток (в данном примере на трехкатковой гусенице) может оказывать на грунт на 50 % больше давления, что приводит к более глубокому уплотнению.

Чтобы было ясно, у гусениц есть рынок, и в зависимости от региона фермеры могут захотеть добиться разных результатов. Однако для большей части Северной Америки, если добавить первоначальные финансовые затраты, стоимость топлива, техническое обслуживание, более низкую урожайность из-за уплотнения почвы и меньшую эффективность на дороге, выбор гусениц вместо правильно накачанных шин IF или VF является очень дорогостоящей «страховкой». политика.” В конце концов, что вы пытаетесь получить?

Alliance Tyre Americas

Джеймс Крауч: специалист по маркетингу

Компания Alliance полностью вложила свои силы в разработку и продажу пневматических шин для сельскохозяйственной техники, потому что мы считаем, что это правильное решение для обеспечения наилучших общих характеристик сельскохозяйственного оборудования. Конечно, есть приложения и полевые условия, которые могут подходить для ремней, но первоначальные затраты, а также затраты на техническое обслуживание затрудняют оправдание даже в этих условиях.

Мы постоянно расширяем нашу линейку Agriflex, чтобы предоставить фермерам оптимальное решение. Наше предложение продукции Agriflex состоит из наших продуктов IF и VF, которые являются лучшими из доступных в плане снижения уплотнения и увеличения тягового усилия. Правильно накачанная шина VF даст фору любой гусеничной системе за свои деньги.

Чтобы максимизировать преимущества технологии VF или даже стандартных радиальных шин, шины должны эксплуатироваться при правильном давлении накачки. Чем сильнее перекачана шина, тем ниже потенциальные характеристики. По мере того, как давление в шине превышает оптимальное давление, пятно контакта уменьшается как по длине, так и по ширине, в то время как правильно накачанная шина обеспечивает наибольшую площадь контакта, доступную для шины этого размера. След часто является местом, где люди предполагают, что гусеница имеет преимущество. Это может быть не совсем так.

Пневматическая шина при правильном накачивании равномерно распределяет нагрузку машины по всей площади контакта или пятне контакта. Такое равномерное распределение веса сводит к минимуму ущерб, наносимый почве. Гусеницы не известны своим равномерным распределением веса и вместо этого создают точки высокого давления под натяжными роликами или тележками, которые вызывают так называемое глубокое уплотнение и способствуют созданию твердого лотка глубоко под поверхностью.

После пика популярности гусеницы были тщательно исследованы, чтобы попытаться лучше понять, что на самом деле происходит под ними по сравнению с шиной. Исследования с Университет Миннесоты поддерживает теорию о том, что правильно накачанная шина обеспечивает меньшее уплотнение, чем гусеница.

Универсальность — еще одно важное преимущество шин перед гусеницами.

Одной из движущих сил программы исследований и разработок Альянса является создание шин, способных справиться с любыми задачами, — создание подходящих шин для работы. Треки — это, по сути, подход с одним решением. В резиновых гусеницах у вас есть классические грунтозацепы или некоторые незначительные вариации, очень близкие к этой теме. В стальных гусеницах у вас есть перпендикулярные грунтозацепы. Период.

Если поискать подходящую шину, можно найти множество вариантов — тысячи вариантов. Различные комбинации ширины и высоты, чтобы получить желаемую площадь основания. Технологии боковых стенок, начиная от прочных, жестких диагональных боковых стенок и заканчивая боковыми стенками VF, которые еще больше увеличивают площадь основания и грузоподъемность. И рисунки протектора, оптимизированные для различных типов почвы или условий, мощеных рабочих площадок, движения по бездорожью, гравия и камня — буквально для любой возможной ситуации, в которой вы можете работать.

Первоначальная и долгосрочная стоимость — еще одна огромная проблема с гусеницами. Новая машина, оснащенная четырехгусеничной системой, будет стоить более чем на 20% дороже, чем машина с пневматическими шинами. Это первоначальные затраты, которые, вероятно, также не будут возмещены при обмене. Когда ремни изнашиваются, натяжные ролики также, вероятно, необходимо восстановить или заменить.

На повседневном уровне важно также отметить, что оптимизация давления в шинах для достижения максимальной производительности — простая задача, а выбор подходящей шины так же прост, как работа со знающим дилером шин. Так же как и замена шины, которую большинство фермеров и, конечно же, любой дилер с приличным сервисным грузовиком может сделать за считанные минуты. Шины не требуют обширного (и дорогого) обслуживания ходовой части, как гусеничные системы.

Суть в том, что новый комплект гусениц будет стоить значительно дороже, чем новый комплект шин Alliance Agriflex+ VF.

Continental Сельское хозяйство, Северная Америка

Роб Шульц: Глобальный менеджер по продукции Rubber Track

Будучи поставщиком широкого ассортимента, Continental предлагает резиновые гусеницы и шины для комплексного сельскохозяйственного решения. Чтобы помочь клиентам сделать правильный выбор продукта, у нас есть команда опытных инженеров, которые посещают и консультируют клиентов на местах, так как каждое приложение отличается.

Шины подходят для клиентов, которые ищут экономичный вариант с низкими затратами на покупку и техническое обслуживание. Низкое сопротивление качению шин также приводит к меньшему расходу топлива и обеспечивает более высокие транспортные скорости, чем резиновые гусеницы. Они имеют низкое тепловыделение при движении по дорогам и могут передвигаться с грузом и без груза как по дорогам, так и по полям, обеспечивая универсальность в полевых и дорожных условиях.

Каркасы сельскохозяйственных шин Continental изготовлены по технологии N.flex. Запатентованный материал достаточно гибок, чтобы поглощать удары, а затем возвращаться к своей первоначальной форме без остаточной деформации. Благодаря рисунку протектора, разработанному для повышения эффективности, шины Continental могут работать на твердых и гладких поверхностях с высоким сцеплением, преодолевая трудности на гладких дорогах, каменистых дорогах и грязных полях.

Резиновые гусеницы Continental Trackman, сконструированные для самых тяжелых и экстремальных условий эксплуатации, обеспечивают пользователю большую передачу крутящего момента на землю, лучшее сцепление и все это с большей проходимостью благодаря большей площади основания. Эта площадь основания позволяет распределять вес машины/оборудования по большей площади и снижает давление на грунт, тем самым уменьшая уплотнение почвы, что соответствует повышению урожайности в большинстве случаев применения.

Чтобы улучшить плавность хода гусеничной машины, мы разработали систему поддержки направляющих проушин под названием ARMORLUG®, Anti-Vibration Technology®, которая снижает вибрацию трактора. Чтобы уменьшить повреждение стерни, у нас есть конструкция из проволочного слоя MAXXTUFF™, обеспечивающая большее количество концов на дюйм, а для улучшения сцепления у нас есть запатентованная ARMORLUG® ULTRA, которая обеспечивает на 25% больший крутящий момент, чем раньше.

Колесные системы Trelleborg

Норберто Хербенер: инженер по применению OE

Долгое время шли и будут споры о том, какая система лучше: «Шины или гусеницы». У обеих сторон есть сторонники, у обеих систем есть преимущества/недостатки, которые окажут сильное влияние на выбор одной системы над другой. Самое главное, это решение сильно зависит от использования и состояния почвы каждой фермы. Мы также должны учитывать деньги, которые фермер получает, продавая свою продукцию, и стоимость ресурсов, необходимых для производства урожая.

Следующие пункты известны нам как факты:

  • Сельскохозяйственная техника с гусеницами стоит дороже, чем с шинами. Итак, вот первое соображение при анализе того, какую систему приобрести — рентабельность инвестиций (ROI): «Действительно ли мои дополнительные первоначальные затраты окупаются преимуществами, которые я мог бы получить, используя это оборудование в течение его жизненного цикла?»
  • У шин нет движущихся частей, но у гусениц их много. Движущиеся части требуют технического обслуживания и износа. В зависимости от условий работы и качества технического обслуживания этот износ может быстро возрастать.
  • Стоимость комплекта сменных резиновых гусениц значительно выше стоимости замены комплекта шин. Это особенно важно на твердом грунте, так как выступы на гусеницах не такие гибкие, как выступы на шинах.
  • Изменение шага протектора или с проходимости на пропашную с шинами не проблема. Гусеничные системы обычно не допускают изменения шага протектора или ширины колеи, так как необходимо менять всю систему.
  • Подразделения с гусеницами обычно медленнее в транспортном режиме, чем подкрепленные шинами. Это особенно важно для фермеров с рассредоточенными сельскохозяйственными угодьями, путешествующих на большие расстояния между полями.
  • Гусеничные системы тяжелее шин, что увеличивает «убойный вес» трактора, который должен расходовать мощность без работы, и снижает доступную мощность для реальной работы.
    • Шины
  • обеспечивают более плавную езду по твердым поверхностям или дорогам благодаря амортизации воздуха внутри шин. С другой стороны, гусеницы могут обеспечить более плавную езду по неровным полям (особенно при передвижении между рядами). Гусеницы — из-за их более длинной контактной поверхности — могут преодолевать колеи. Однако при пересечении канав, водоемов или небольших холмов этот мостообразный эффект гусениц менее адаптивен, чем шины, временно уменьшая площадь контакта, будет качаться вперед и опускаться на поверхность дороги или поля.
    • Гусеничные тракторы
  • более маневренны в конце рядов, так как они могут вращаться в противоположных направлениях, обеспечивая возможность нулевого поворота на месте. Этот маневр создаст насыпь при повороте крайних рядов, и фермеру необходимо будет выровнять эту область перед посадкой (дополнительная трудоемкая работа). Также существует риск врезаться складным ножом в навесное оборудование при резком повороте на крайних рядах с навесным оборудованием, зацепленным за дышло. С гусеницами следует проявлять больше осторожности и предосторожностей.
  • Гибкость шин помогает улучшить самоочищение во время работы в условиях повышенной влажности.
  • Одним из больших преимуществ гусениц является то, что в них нет воздуха, и они не могут спуститься, как шины.

Было много дискуссий и исследований о сравнении уплотнения шин и гусениц. Помните, что существует два вида уплотнения. Поверхностное (то, что мы видим на земле) напрямую связано с давлением на площадь контакта (общий вес оборудования, разделенный на площадь контакта между почвой и шинами или гусеницами). Второе уплотнение — субповерхностное (мы не видим, потому что оно находится под землей), которое напрямую связано с весом на ось — независимо от площади контакта шин или гусениц.

При поверхностном уплотнении общее предположение состоит в том, что гусеницы обеспечивают более низкое поверхностное уплотнение, поскольку контакт поверхности с землей больше, чем у шин. Эта идея была бы правильной, если бы давление (общий вес трактора) распределялось равномерно по всей поверхности контакта гусеницы с землей. Однако исследования показали, что это предположение не соответствует действительности и что наибольшее давление приходится на ведущее колесо, а между колесами тележки оказывается очень небольшое давление. Имея это в виду и предполагая, что «если» гусеница имеет в «X» раз большую площадь контакта, чем сопоставимая шина, установленная на тракторе, поверхностное уплотнение будет в «X» раз ниже — это не так.

С другой стороны, поскольку подповерхностное уплотнение напрямую связано с массой трактора на ось, а гусеничные тракторы тяжелее шинных тракторов (полноприводный трактор с шарнирно-сочлененной рамой с гусеницами может быть на 20-30 процентов тяжелее версии с шинами) , гусеничные тракторы работают с недостатком, связанным с подповерхностным уплотнением

Не в последнюю очередь (и самый спорный момент) – что более эффективно с точки зрения тяги и расхода топлива. На этот ответ будут напрямую влиять каждая точка зрения, тип и состояние почвы, сравнение оборудования, вес оборудования и конфигурация оборудования. Единственный способ сделать справедливое сравнение — правильно настроить одно и то же оборудование (одно на шинах и другое на шинах) на одном поле и в одних и тех же условиях.

BKT USA, Inc.

Дэйв Полк: Менеджер службы технической поддержки на местах

Споры между шинами и резиновыми гусеницами продолжаются. Многое зависит от того, где и когда вы используете оборудование. Это также зависит от повышения проходимости и сцепления на мокром грунте или уменьшения волнения грунта и сцепления с сухой грязью. Основное различие между гусеницами и шинами заключается в том, как они распределяют вес и какую пользу это приносит вам.

Шины имеют следы контакта с землей во время вращения шины. Во время этих оборотов вес машины должен равномерно переноситься на землю. Чем больше пятно контакта шины, тем более равномерно распределяется вес и тем меньше давление на грунт, которое она оказывает. Гусеницы имеют гораздо большую площадь контакта с землей, что снижает передачу веса трактора на землю. Таким образом, теоретически гусеницы обеспечивают меньшее давление на грунт в фунтах на квадратный дюйм (PSI), чем шины. Точки контакта колес тележки и ведущих колес несколько увеличивают это значение.

С точки зрения сцепления гусеницы лучше работают на влажной почве. Шины ведут себя так же или даже лучше на сухой почве. Гусеницы имеют тенденцию плавать по земле в мокрой грязи, поэтому колеи не образуются. Шины должны работать немного усерднее на влажной почве и могут оставлять колеи. С появлением шин IF и VF вы можете использовать более низкое давление воздуха, чтобы увеличить пятно контакта, сцепление и проходимость.

С точки зрения экономии топлива гусеницы рассчитаны на работу с проскальзыванием около 5%. Шины предназначены для работы с проскальзыванием от 8% до 15%, оптимальным значением является близкое к 8%. Гусеницы, возможно, немного более экономичны с учетом меньшего проскальзывания, но есть и другие факторы, которые следует учитывать, например, стоимость эксплуатации и обслуживания гусениц.

При использовании любого из них необходимо учитывать уплотнение почвы. В среднем гусеницы создают около 4-8 фунтов на квадратный дюйм опорного давления на почву при парковке. Это может немного измениться, когда трактор находится под нагрузкой на дышло, а также из-за жесткости гусеницы. Точки контакта с ведущими колесами и тележками несколько увеличивают это. Радиальные тракторные шины обычно имеют давление на 1-2 фунта на квадратный дюйм выше, чем их внутреннее давление. Шины IF (увеличенное сгибание) и VF (очень повышенное сгибание) были разработаны, чтобы выдерживать тот же вес, что и стандартные шины, но с более низким давлением воздуха. Шины IF будут нести на 20% больше веса при том же давлении воздуха, что и стандартные шины, а шины VF будут нести на 40% больше веса, чем стандартные шины при том же давлении воздуха. Если вы можете прокачать шины под давлением 6-8 фунтов на квадратный дюйм, вы довольно близки к гусеницам.

Подвеска гусеничного трактора стала намного лучше по сравнению с первыми гусеницами. В них удобнее ездить по бездорожью. В то время как у производителей гусениц составы гораздо лучше, ходовая часть имеет множество настроек для установки гусеницы, включая выравнивание и смазку.

Шины по-прежнему работают лучше, когда фермеру приходится перемещать оборудование с фермы на ферму. Хотя сельскохозяйственные шины не предназначены специально для движения по дорогам, они все равно работают дольше, чем гусеницы.

Итак, что лучше? Гусеницы определенно имеют преимущество на влажной почве. Вы слышали старую пословицу: «Если в поле слишком сыро, держись подальше». Иногда это не так, так как урожай приходится убирать с поля осенью, независимо от погоды и условий. Для этого предназначены гусеницы на комбайнах и зерновозах. В сухой грязи шины и гусеницы довольно близки с точки зрения сцепления и уплотнения почвы.

Более серьезный вопрос касается стоимости эксплуатации гусениц или шин. Хотя цена на гусеницы немного снизилась, они по-прежнему дороги. Стоимость обслуживания подвески на гусеницах высока по сравнению с трактором с шинами. На тракторе с шинами вам в основном нужно беспокоиться только о шинах, колесах и ступицах. На тракторе с гусеницами гораздо больше движущихся частей. Хотя у обоих есть свои преимущества и недостатки, фермер должен решить, что лучше для его фермы и с какими затратами он может жить.

Titan International, Inc. (производитель шин Titan и Goodyear Farm Tyres)

Скотт Слоун: Менеджер по сельскохозяйственной продукции / Global LSW

Гусеницы и шины уже много лет являются предметом постоянных дебатов в сельскохозяйственной отрасли. В зависимости от того, по какую сторону забора вы находитесь, каждый может сделать дело. Но это действительно сводится к стоимости. Дело в том, что, несмотря на то, что гусеницы отлично справляются с определенными задачами, стоимость владения и эксплуатации всегда догоняет конечного пользователя. От первоначальной стоимости покупки (от 60 000 до 100 000 долларов США) больше для гусеничной машины по сравнению с колесной машиной той же мощности до неизбежных затрат на техническое обслуживание гусениц, которые включают не только детали, но и время на постоянную смазку и регулировку.

Было проведено множество исследований, которые снова показали преимущества как для тяги, так и для плавучести в зависимости от источника. Когда дело доходит до уплотнения, идея о том, что гусеница имеет преимущество, несколько ошибочна. Флотация и уплотнение – это два разных разговора. В исследованиях было доказано, что гусеничные машины на самом деле имеют более высокое опорное давление на грунт, чем колесные машины с правильно накачанными шинами. Гусеничные машины, как правило, тяжелее своих колесных аналогов. Эта нагрузка несется и сосредоточена на тележках и натяжных роликах самого пути, неравномерно распределенных по пути. Поскольку в шине есть воздушная камера, нагрузка распределяется более равномерно по пятну контакта.

С выпуском Goodyear LSW1250/35R46 и LSW1400/30R46 стало очевидно, что колесная машина может сравниться по проходимости с гусеничной машиной со всеми преимуществами колесной машины, такими как более высокая скорость движения с неограниченной продолжительностью. Тяговое усилие у них одинаковое, когда тракторы правильно балластированы. Мы наблюдаем основную тенденцию перехода от треков к суперсинглам на рынке. Оригинальные производители оценивают их и, скорее всего, будут предлагать их в самом ближайшем будущем, и мы с нетерпением ждем возможности занять лидирующие позиции на рынке благодаря нашей инновационной суперодинарной шине.

Вся информация представлена ​​в этом блоге исключительно для размышлений. Все выводы, сделанные на основе информации на этом сайте, перед использованием должны быть подтверждены сертифицированным дилером Ag Tire. Ag Tire Talk не рекомендует никому выполнять работы по обслуживанию шин, за исключением сертифицированных дилеров Ag Tire.

Давление на грунт | Tractor & Construction Plant Wiki

Давление на грунт — это давление, оказываемое на землю шинами или гусеницами моторизованного транспортного средства, и является одним из показателей его потенциальной подвижности, [1] особенно на мягком грунте. Давление на грунт измеряется в паскалях (Па), что соответствует единице EES в фунтах на квадратный дюйм (psi). Среднее давление на грунт можно рассчитать по стандартной формуле среднего давления: P = F / A . [2] В идеализированном случае, т. е. статическая равномерная результирующая сила, нормальная к ровной поверхности Земли на уровне моря, это просто вес объекта, деленный на площадь контакта. Давление на грунт автотранспортных средств часто сравнивают с давлением стопы человека на грунт, которое может составлять 60-80 кПа при ходьбе или до 13 МПа для человека в шпильках. [3]

Увеличение площади контакта с землей (отпечаток ) по отношению к весу снижает давление на грунт. Для хрупких экосистем, таких как болота, рекомендуется давление на грунт 14 Па (2 фунта на кв. дюйм) или меньше. [4] Уменьшение давления на грунт увеличивает проходимость, облегчая движение кузова по мягкому грунту. Это часто наблюдается при ходьбе на снегоступах.

Содержание

  • 1 Пример давления на грунт
  • 2 Автомобили с низким давлением на грунт
    • 2.1 Известные автомобили LGP
  • 3 См. также
  • 4 Соответствующее чтение
  • 5 Каталожные номера

Пример давления на грунт

Этот раздел не содержит ссылок или источников . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив ссылки на надежные источники. Неподтвержденный материал может быть оспорен и удален. (ноябрь 2009 г.)

Все примеры являются приблизительными и могут меняться в зависимости от условий

Судно на воздушной подушке: 0,7 кПа (0,1 psi)

Человек на снегоступах: 3,5 кПа (0,5 psi)

Вездеход с резиновыми гусеницами: 5,165 кПа (0,75 фунта на кв. дюйм)

Буровая установка Diedrich D-50 – T2: 26,2 кПа (3,8 фунта на кв. дюйм)

Человек, мужчина (рост 1,8 метра, среднее телосложение): 55 кПа (8 psi)

Бак M1 Abrams: 103 кПа (15 фунтов на кв. дюйм)

1993 Toyota 4Runner / Hilux Surf: 170 кПа (25 фунтов на кв. дюйм)

Взрослая лошадь (550 кг, 1250 фунтов): 170 кПа (25 фунтов на кв. дюйм)

Легковой автомобиль: 205 кПа (30 фунтов на кв. дюйм)

Колесный квадроцикл: 240 кПа (35 фунтов на кв. дюйм)

Горный велосипед: 245 кПа (40 фунтов на кв. дюйм)

Гоночный велосипед: 620 кПа (90 psi)

Примечание: Давление для Человека и Лошади предназначено для того, чтобы стоять на месте. Идущий человек будет оказывать более чем вдвое больше давления, чем стоя. Лошадь на галопе будет оказывать давление до 3,5 МПа (500 фунтов на квадратный дюйм). Давление на грунт для пневматической шины примерно равно давлению накачки.

Транспортные средства с низким давлением на грунт

Часто называемый Транспортное средство LGP . Это транспортные средства, которые предназначены для уменьшения контактного давления, чтобы избежать погружения в мягкий грунт или избежать повреждения хрупких поверхностей. Наиболее известными примерами основных используемых методов являются машины с гусеницами Caterpillar или оснащенные шинами повышенной проходимости.

Известные автомобили LGP

Болотный трактор County

Экскаватор Kubota KX08-3 на болотоходах

  • Болотные гусеницы (болотные) – широкая версия, используемая на машинах для работы на торфяниках, болотах или в болотистых условиях. Самые экстремальные экземпляры могут работать в воде, плавая.
  • Terra Gator – тракторы, оснащенные шинами Terra, используемые для разбрасывания удобрений и опрыскивания, а в Нидерландах – слесарь-самосвал для перевозки материалов на мелиоративных схемах.

Bay Search & Rescue Hagglund BV206, используемый на приливных илистых отмелях в Камбрии

  • Bandvagen 206 (Hagglunds) ратрак – используется военными и спасательными службами для работы на снегу, мягком песке и болотах.

Экскаватор Hitachi на понтонных гусеницах для работ на реках и прудах

  • Плавающие экскаваторы Экскаваторы с понтонными поплавками и гусеницами для очень мягких или влажных условий, часто используемые для очистки каналов и водотоков или для очистки прудов от сорняков и ила.

См. также

  • Контактная накладка
  • Чувствительность шины к нагрузке
  • Глоссарий Указатель

Дополнительная литература

  • Теория наземных транспортных средств [5]

Ссылки

  1. ↑ Аллен, Джим. Справочник по характеристикам полного привода Jeep 4 X 4 . Издательство MotorBooks/MBI, 16. SBN 076030470X.
  2. ↑ Венгер, Карл Ф. (1984). Справочник по лесному хозяйству . Нью-Йорк: Wiley, 499. ISBN 0-471-06227-8.
  3. ↑ (2000) Устойчивое ландшафтное строительство: Руководство по зеленому строительству на открытом воздухе . Island Press, 51. ISBN 1-55963-646-7.
  4. ↑ «Страница 4 управления небольшими доками и пирсами, лучшие практики управления, май 2005 г. NOAA» .
  5. ↑ Вонг, Джо Юнг (2001). Теория наземной техники . Нью-Йорк: Джон Уайли,. ISBN 0-471-35461-9.
На этой странице используется некоторый контент из Википедии .

Добавить комментарий