The method of reasonable selection of a pneumatic tire set for an agricultural tractor

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The method of reasonable selection of an agricultural tractor tire set is a tool to compare and choose a tire set with the best properties, to analyze the features of tire-soil interaction, to evaluate the feasibility of installing the proposed tire set and to identify ways of tractor design improvement. The relevance of tire set optimal selection for vehicles operating in agriculture is related to the soil compaction by chassis that lead to a change of its structure and agricultural yield reduction. In addition, it is related to low traction properties which increases fuel consumption, reduces performance and accelerate tire wear during operation on soft soils with wheel slip.

AIMS: The aim of the study is to increase the operation efficiency of an agriculture tractor as part of a machine-tractor unit with the pneumatic tire set selected with the developed method. The research subject is the influence of tire design properties on the tractor operational indicators.

METHODS: The article presents the method that allows to choose pneumatic tires from a wide range of different models and manufactures according to known and available technical properties for a newly-developed or modified agricultural tractor. A specific feature of method is determination of a generalized parameter of tractor operation and using it for comparison of different tires instead of using individual indicators. Driving wheels pneumatic tires of different sizes and properties for a four-wheel drive general purpose tractor are used in calculation. The method includes analytical determination of agrotechnical, technical, technical-and-economic operational indicators of tractor as well as economic components such as: maximum pressure on soil; a transverse static stability angle of a tractor, a slipping ratio, tire set cost. According to the calculated indicators and tire set cost, a generalized parameter is determined with the Harrington method and used for selection of pneumatic tire set.

RESULTS: As a result of the method application, tire sets for the K-7M “Kirovets” agricultural tractor were determined such as: the 710/70R42 tires regarding the main operational indicators of the tractor and the 710/70R38 tires regarding the main operational indicators of the tractor and tire set cost.

CONCLUSIONS: The given method can be proposed to tractor manufactures for tire set selection, chassis evaluation and identification of ways of design improvement.

About the authors

Nikolay L. Anisimov

Petersburg Tractor Plant; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: anisimovnl05@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1270-1093
SPIN-code: 4958-4651

Postgraduate student, Leading Design Engineer

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

References

  1. Kutkov GM. Tractors and automobiles: Theory and technological properties. Moscow: KolosS; 2004. 504 p. (In Russ).
  2. Sharipov VM. Construction and dismemberment tractor. 2nd revised and updated. Moscow: Mashinostroenie; 2009. 751 р. (In Russ).
  3. Kotiev GO, Sharipov VM, Shchetinin YuS, Hashem MSh. Selection of low-pressure tires for agricultural tractors and all-terrain vehicles. Modern trends in the development of science and technology. 2016;(7–2):46–51. (In Russ).
  4. Guskov VV. Optimal parameters of agricultural tractors: Selection and justification of some parameters. Moscow: Mashinostroenie; 1966. 195 p. (In Russ).
  5. Ageikin YaS. All-terrain wheeled and combined propellers: Theory and calculation. Moscow: Mashinostroenie; 1972. 184 p. (In Russ).
  6. Li H, Schindler C. Analysis of soil compaction and tire mobility with finite element method. In: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K. Journal of Multi-body Dynamics. 2013;227(3):275–291. doi: 10.1177/1464419313486627
  7. Andrianov AV. Improving the technical and economic indicators of a wheeled tractor by improving the propulsion when performing spring field work (using the example of HTZ-150K-09) [dissertation abstract]. Chelyabinsk; 2015. 24 p. (In Russ).
  8. GOST 12.2.019-2015. Interstate standard. Occupational safety standards system. Agricultural tractors and self-propelled machines. General safety requirements. (In Russ). Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200137155. Accessed: 15.12.2022.
  9. Guskov VV, Velev NN, Atamanov YuE, et al. Tractors: theory. Ed. by V.V. Guskov. Moscow: Mashinostroenie; 1988. 376 p. (In Russ).
  10. Saarilahti M. Soil interaction model. Appendix report No 7. 3: Tyre/soil models for predicting rut formationand soil compaction. University of Helsinki, Department of Forest Resource Management; 2002. 15 p.
  11. GOST R 58655-2019. National Standard of the Russian Federation. Agricultural mobile machinery. Rates of force produced by propelling agents on soil. (In Russ). Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200169432. Accessed: 15.12.2022.
  12. GOST 27021-86. The state standard of the USSR. Agricultural and forestry tractors. Towing classes. (In Russ). Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200009845. Accessed: 15.12.2022.
  13. Gorodetsky KI, Parfenov AP, Lavlinsky AM. Generalized traction indicators of agricultural tractors. Tractors and agricultural machinery. 2017;(2):3–8. (In Russ).
  14. Guskov AV. Determination of traction-coupling qualities of tires of tractor driving wheels. Bulletin of Kharkiv National Automobile and Road University. 2007;(37):71–74. (In Russ).
  15. UPTIRE.ru [Internet]. Tires, wheels and a camera for agricultural machinery. (In Russ). Available from: http://uptire.ru/. Accessed: 15.12.2022.
  16. Adler YuA, Markova EV, Granovsky YuV. Experiment planning in the search for optimal conditions. 2nd ed., revised and updated. Moscow: Nauka; 1976. 279 p. (In Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Analytical scheme of normal forces determination.

Download (96KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Analytical scheme of maximal transverse static stability angle.

Download (117KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Anisimov N.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».