Тест DLG: экстра эластичные шины - есть ли эффективность и преимущество?

Испытания проводились при одинаковом состоянии грунта с одинаковым буксованием и позволили сделать выводы об удельном расходе топлива по отношению к развиваемой двигателем мощности. Кроме этого, в полевых условиях для каждой шины была определена каппа / кривая буксования. Кривая буксования позволила сделать выводы о передаваемом тяговом усилии в зависимости от веса трактора-тягача, при одинаковом буксовании.

Измерения проводились с шинами Vredestein Traxion Optimall, относящихся к сегменту шин класса VF (Very High Flexion - экстра эластичности) и сравнивались с характеристиками шин класса IF (Improved Flexion - повышенной эластичности) и шин класса VF (Very High Flexion) европейских производителей-конкурентов премиум класса. Размер тестируемых шин составлял: 650/65 R34 и 600/70 R34 - на передней оси, и 710/75 R42 - на задней оси. Результаты испытаний приведены ниже, в Таблице 2.

Для сопоставимости получаемых результатов измерений, при тех же условиях было произведено тестирование комплектов шин аналогичных размеров двух других известных европейских производителей премиум класса. Давление сжатого воздуха во всех тестируемых шинах устанавливалось в соответствии с рекомендациями производителей, согласно данным таблиц давления воздуха в шинах, и с учётом фактической нагрузки на колёса, определяемой непосредственно перед началом тестирования.

Изделие

Производитель

Apollo Vredestein B.V., P.O. Box 27, 7500 AA Enschede, The Netherlands
Изделие: шины Vredestein Traxion Optimall

Описание и технические характеристики

Технические характеристики изделия и комментарии представлены на интернет-сайте производителя:
http://www.vredestein.com

Экспертная оценка - краткий обзор

В исследованиях по определению каппа / кривой буксования, шины Traxion Optimall, показали наилучший, по сравнению с конкурентами, результат. И хотя итоги тестирования не были неожиданностью по отношению к шинам IF, но повышенная производительность была достигнута и по сравнению с шинами линейки VF других производителей. Этот эффект особенно ярко проявился в основной рабочей области с буксованием 5-20 %.

Во второй части теста, касающейся удельного расхода топлива при постоянном режиме работы, испытуемый претендент наглядно доказал, что он в состоянии наиболее эффективно использовать топливо. Таким образом, тестируемый кандидат показал более высокую производительность и обеспечил снижение расходов, в расчёте на единицу обрабатываемой площади.

Таблица 1:

Результаты тестирования шин Traxion Optimall. Общий обзор

Изображение 2:
Трактор-тягач и буксируемый трактор во время проведения испытаний

Метод

Перед началом тестирования испытуемые шины были установлены на тракторе. В полевых испытаниях принимал участие трактор Claas Axion 950 C-Matic с бесступенчатой трансмиссией. Моделирование нагрузки осуществлялось с помощью буксируемого и используемого для торможения трактора Claas Xerion 4000, также имеющего бесступенчатую трансмиссию. При полевых испытаниях оба трактора были соединены с помощью стального тросcа со встроенным датчиком тягового усилия. Помимо этого, на тракторе-тягаче было установлено "пятое колесо" - "колесо Пейслера", с помощью которого в процессе проведения испытаний определялась фактическая скорость движения относительно поверхности земли. Используя данные измерений числа оборотов колёс трактора-тягача, а также длину отрезка пути, проходимого тестируемой шиной за один оборот, было определено буксование. Для определения эффективной мощности, на тракторе-тягаче, с помощью волюметрического измерительного устройства, фиксировался расход топлива.

Изображение 3: 
Состояние почвы на испытательном поле (озимая пшеница; неглубокая обработка стерни дисковой бороной; чернозём из лёсса; средняя влажность почвы 21 %, на глубине, примерно, 10 см)

Процедура испытаний для всех комплектов шин была абсолютно идентичной. В первой части тестирования расход топлива определялся при постоянной скорости движения буксирного трактора, а также при прикладывании постоянной тяговой нагрузки к буксируемому трактору. Основой для расчётов служили данные о нагрузке, полученные при проведении измерений с использованием глубокорыхлителя при полевой обработке стерни. Цель проведения второй части тестирования заключалась в определении каппа / кривой буксования при почвенных условиях, преобладающих на испытательном участке. При этом трактор-тягач двигался с постоянной скоростью, а требуемое тяговое усилие, благодаря буксируемому трактору, непрерывно увеличивалось до пробуксовывания колеса в 40%. На всей площади используемого для тестирования участка выборочно был произведён отбор проб почвы для определения её влажности.

Таблица 2:
Подробные результаты тестирования

Подробные результаты теста

Результаты удельного расхода топлива, полученные в первой части теста при постоянном тяговом усилии равным, примерно, 70 кН, приведены на Изображении 4. Анализ данных позволяет утверждать, что при одинаковых условиях потребность в топливе, при выполнении фиксированного объёма работ с использованием шин Vredestein, значительно ниже, по сравнению с эталонными образцами. Полученные результаты не вызывают удивления, когда речь идёт о шинах IF. Однако данные измерений показали, что улучшение было достигнуто даже по сравнению с однотипными изделиями, а именно, по сравнению с шинами линейки VF других производителей.

Изображение 4: Удельный расход топлива
Примечание: spez.Kraffstoffverbrauch (g/kWh) - (нем.) удельный расход топлива (г/кВт-час)
Зеленый столбец - Traxion Optimall VF
Оранжевый столбец - Эталонный образец IF
Синий столбец - Эталонный обрахец VF

Исходя из требований к эталонному навесному оборудованию, используемому при базовом оснащении трактора, был выбран глубокорыхлитель с соответствующими параметрами рабочей ширины и глубины. Затем, была определена производительность, в расчёте на единицу площади сельскохозяйственных угодий в час. Полученные результаты представлены на Изображении 5.

Изображение 5:
Данные итоговой производительности в расчёте на единицу площади сельскохозяйственных угодий
Примечание: Flächenleistung - (нем.) производительность в расчёте на единицу площади

Здесь также хорошо видны различия в данных удельного расхода топлива. Шины Traxion Optimall выполняют работу на той же площади, примерно, на 7% быстрее, чем эталонный образец, занявший третье место. А преимущество перед вторым тестируемым VF-кандидатом составило 1,5 %. Влияние на эти величины оказывали рабочие скорости, являющиеся результатом установки различного пробуксовывания.

Используя данные производительности на единицу сельскохозяйственной площади, можно, как это представлено на Изображении 6, сравнить как абсолютные, так и относительные расходы топлива, т.е.расходы, отнесённые к единице обрабатываемой площади сельскохозяйственных угодий. Полученный при данном анализе результат также наглядно свидетельствует о преимуществе шин Vredestein.

Изображение 6:
Данные результирующего расхода топлива в расчёте на единицу площади сельскохозяйственных угодий
Примечание: Kraffstoffverbrauch (l/100 ha) - (нем.) расход топлива (л/100 га)

Экономическую выгоду можно продемонстрировать более наглядно - рассмотрев ставку расходов с точки зрения двух основных показателей – расходов на топливо и затрат на водителя. Разумеется, эти величины необходимо соотнести с единицей обрабатываемой площади и привести к единице времени, затраченного на выполнение полевых работ. Полученные в этом случае результаты представлены на Изображении 7. С точки зрения экономии, по сравнению с результатами тестирования шин IF, мы получили добрых 7 %, или 162 € на 100 га. А экономическая выгода по сравнению с образцом VF, составила 1,7 % или 40 € на 100 га.

* Предположим: цена дизельного топлива 1,25 €/литр, затраты на водителя 50 €/час.

Изображение 7. Результаты, полученные га основе данных измерений результирующих затрат, базирующихся на двух важнейших факторах
Gesamtkosten für 100 ha* (€) - (нем.) суммарные затраты на 100 га (евро)

В ходе измерений по определению каппа / кривой буксования было установлено максимально допустимое тяговое усилие в зависимости от буксования и с учётом эксплуатационной массы буксируемого трактора. Это соотношение выражается с помощью безразмерного коэффициента тягового усилия каппа. Максимально возможный КПД может быть достигнут при каппа =1.

Данные на Изображении 8, для большей наглядности, представлены в масштабированном виде.

Изображение 8:
Данные в масштабированном виде: каппа / кривая буксования

Сравнение данных позволяет определить величину КПД в зависимости от определённых условий буксования. На основании анализа соотношения между рабочей скоростью и скоростью движения, мы получаем данные производительности на единицу обрабатываемой площади поля, а также данные эффективности использования топлива. Шины Traxion Optimall по всем показателям выходят на первые позиции. В основном это связано с максимальной эффективностью соотношения используемой площади пятна контакта и установленного давления в шинах Traxion Optimall. Таким образом, хотя результаты теста и демонстрируют заметные различия, однако при анализе результатов необходимо принимать во внимание данные фактической ширины пятна контакта шины без нагрузки из обзорной таблицы.

Zugkraft (kN) - (нем.) тяговое усилие; Schlupf (%) - (нем.) буксование
Referenz IF - (нем.) эталонный образец IF
Изображение 9: Данные: тяговое усилие / буксование в абсолютном выражении

Обзорная характеристика на Изображении 9 дополнительно, в абсолютном выражении, демонстрирует зависимость тягового усилия от буксования в области 5 - 40 %.

Подводим итоги

Тестируемый комплект шин Vredestein Traxion Optimall двух типоразмеров: VF 650/65 R34 - на передней оси и VF 710/75 R42 - на задней оси, во время имитации тяговых усилий, по сравнению с характеристиками производительности других аналогичных шин, во всех областях показал наилучшие результаты. При анализе отдельных значений, даже в нижней области диапазона буксования - до 20 %, наглядно видна положительная характеристика. Безусловно, это вызвано влиянием разницы в ширине пятна контакта шин, особенно заметной при непосредственном сравнении с шинами VF. Этот факт был учтён при оценке результатов. Безусловно, он нашёл отражение и в полученных данных измерений удельного расхода топлива при непрерывном движении трактора.

При заданных условиях, по сравнению с непосредственным конкурентом класса VF, экономия составила 7 (г / кВт-час). Закономерным следствием явилось снижение производственных затрат при увеличении размеров обрабатываемых площадей сельскохозяйственных угодий, а именно: на 7% по сравнению с использованием шин IF и на 1,7% - при использовании шин VF. Кроме этого, при одинаковом размере обрабатываемых площадей, в результате повышенной производительности шин снижаются, в частности, затраты на водителя.

Шины Vredestein Traxion Optimall наглядно продемонстрировали преимущества, обеспечиваемые использованием технологии VF при проведении полевых работ. Однако, необходимым условием эффективности является соответствие давления в шинах величине нагрузки.