Siberian Journal of Life Sciences and AgricultureSiberian Journal of Life Sciences and AgricultureSiberian Journal of Life Sciences and Agriculture2658-66492658-6657Science and Innovation Center Publishing House37074410.12731/2658-6649-2025-17-6-2-1567MSPDNZArticlesСтатьиResearch ArticleDetermination of the limiting static climbing angle of a modular power and technological vehicleОпределение предельного статического угла подъема модульного энерготехнологического средстваhttps://orcid.org/0000-0002-9070-206X56522662600T-8013-20173198-2929LavrovAleksandr V.ЛавровАлександр Владимирович
Russian Federation

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

к.т.н., доцент

vimlavrov@mail.ruRussian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural AcademyРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева30122025176-245246220012026Copyright ©; 2025, Lavrov A.V.Copyright ©; 2025, Лавров А.В.2025Lavrov A.V.Лавров А.В.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://journals.rcsi.science/2658-6649/article/view/370744

Background. Agricultural production is facing a shortage of tractors due to insufficient available machinery. To address this issue, a technological module was developed to increase the versatility of Class 1.4 tractors by upgrading them to a higher traction class. To assess the operational safety of a tractor equipped with a technological module, the maximum static climbing angle was calculated.

Purpose. Theoretical calculations were conducted to determine the maximum static climbing angle of a modular power and technological vehicle.

Materials and methods. The stability of the MTZ-82 tractor equipped with a technological module, including the coordinates of the overall center of gravity and the maximum static climbing (slope) angle, was analyzed using computational models.

Results. The horizontal and vertical coordinates of the center of gravity of the tractor and technological module were found to be 0.38 m and 0.885 m respectively. The maximum static climbing angle of the MTZ-82 tractor with technological module was found to be 71.7°.

Conclusion. Theoretical calculations of the maximum static angle of ascent have shown that the modular energy technology device is capable of performing the full range of technological operations without compromising operational safety.

Обоснование. Технологическая обеспеченность сельскохозяйственного производства техникой характеризуется дефицитом тракторов. Для решения данной проблемы разработан технологический модуль, позволяющий повысить универсальность тракторов класса 1,4, путем перевода их в более высокий тяговый класс. Для оценки безопасности при эксплуатации трактора с технологическим модулем проведен расчет предельного статического угла подъема.

Цель. Провести теоретические расчеты по определению предельного статического угла подъема модульного энерготехнологического средства.

Материалы и методы. Для исследования устойчивости трактора МТЗ-82 с технологическим модулем с помощью расчетных схем определены координаты суммарного центра тяжести и предельный статический угол подъема трактора МТЗ-82 с технологическим модулем.

Результаты. Определены горизонтальная и вертикальная координаты центра тяжести агрегата, состоящего из трактора и технологического модуля: 0,38 м, и 0,885 м соответственно. Определен предельный статический угол подъема трактора МТЗ-82 с технологическим модулем: 71,7º.

Заключение. Проведенные теоретические расчеты предельного статического угла подъема показали, что модульное энерготехнологическое средство способно выполнять весь спектр технологических работ без ограничений по безопасности.

center-of-mass coordinatesclimbing angleenergy moduletechnological modulemodular energy technology vehicleкоординаты центра массугол подъемаэнергетический модультехнологический модульмодульное энерготехнологическое средствоGovernment of the Russian Federation. (2017). On approval of the Strategy for the development of agricultural machinery in Russia for the period up to 2030: Decree No. 1455-r dated July 7, 2017.Правительство Российской Федерации. (2017). Об утверждении Стратегии развития сельскохозяйственного машиностроения России на период до 2030 года: распоряжение от 07.07.2017 № 1455-р.Smirnov, M. A., Lavrov, A. V., & Shevtsov, V. G. (2018). On the need to restore mechanized agricultural production in Russia. National Interests: Priorities and Security, 14(1 (358)), 48–61. https://doi.org/10.24891/ni.14.1.48. EDN: https://elibrary.ru/CDRDCIСмирнов, М. А., Лавров, А. В., & Шевцов, В. Г. (2018). О необходимости восстановления механизированного сельскохозяйственного производства в России. Национальные интересы: приоритеты и безопасность, 14(1 (358)), 48–61. https://doi.org/10.24891/ni.14.1.48. EDN: https://elibrary.ru/CDRDCILavrov, A. V., Sidorov, M. V., & Voronin, V. A. (2021). Technological module for peasant farms. Selskiy Mechanizator [Rural Mechanizer], (3), 5–7. EDN: https://elibrary.ru/WKMHWKЛавров, А. В., Сидоров, М. В., & Воронин, В. А. (2021). Технологический модуль для крестьянских фермерских хозяйств. Сельский механизатор, (3), 5–7. EDN: https://elibrary.ru/WKMHWKLavrov, A. V., Ponomarev, A. I., Sidorov, M. V., et al. (2022). Modular energy and technological vehicle [Patent No. 2787059 C1 RF, IPC B62D 59/02, B62D 53/04, B62D 53/12]. Application No. 2022105151; filed February 25, 2022; published December 28, 2022. Applicant: LLC “Scientific and Production Center ‘Kalugatraktselmash’”. EDN: https://elibrary.ru/FUHJNYЛавров, А. В., Пономарев, А. И., Сидоров, М. В., и др. (2022). Модульное энерготехнологическое средство [Патент № 2787059 C1 РФ, МПК B62D 59/02, B62D 53/04, B62D 53/12]. Номер заявки: 2022105151; заявл. 25.02.2022; опубл. 28.12.2022. Заявитель: ООО «Научно-производственный центр „Калугатрактсельмаш“». EDN: https://elibrary.ru/FUHJNYLavrov, A. V., Shevtsov, V. G., Zubina, V. A., & Rusanov, A. V. (2020). Justification of requirements for a mobile energy vehicle of class 0.6–0.9. Technical Service of Machines, (3 (140)), 57–66. https://doi.org/10.22314/2618-8287-2020-58-3-57. EDN: https://elibrary.ru/LSXKKIЛавров, А. В., Шевцов, В. Г., Зубина, В. А., & Русанов, А. В. (2020). Обоснование требований на мобильное энергетическое средство класса 0,6–0,9. Технический сервис машин, (3 (140)), 57–66. https://doi.org/10.22314/2618-8287-2020-58-3-57. EDN: https://elibrary.ru/LSXKKIElizarov, V. P., et al. (Developers). (2005). Initial requirements for basic machine technological operations in crop production [Collection]. Moscow: Rosinformagrotekh. 270 pp.Елизаров, В. П., и др. (разраб.). (2005). Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве [сборник]. Москва: Росинформагротех. 270 с.Sidorov, M. V., Lavrov, A. V., & Voronin, V. A. (2019). Modular technological scheme for tractors of traction class 1.4. Electrotechnologies and Electrical Equipment in Agro-Industrial Complex, (4 (37)), 57–62. EDN: https://elibrary.ru/XGIFJJСидоров, М. В., Лавров, А. В., & Воронин, В. А. (2019). Модульно-технологическая схема для тракторов тягового класса 1,4. Электротехнологии и электрооборудование в АПК, (4 (37)), 57–62. EDN: https://elibrary.ru/XGIFJJSidorov, M. V. (2016). Improving the efficiency of using a machine and tractor unit through the application of a technological module with driving wheels for a tractor of traction class 1.4 (Unpublished doctoral dissertation). Voronezh. 153 pp. EDN: https://elibrary.ru/ZSLHPXСидоров, М. В. (2016). Повышение эффективности использования машинно-тракторного агрегата за счёт применения технологического модуля с ведущими колёсами для трактора тягового класса 1,4 (кандидатская диссертация). Воронеж. 153 с. EDN: https://elibrary.ru/ZSLHPXKutkov, G. M. (1989). Research on a modular energy and technological vehicle. Tractors and Agricultural Machines, (12), 3–9.Кутьков, Г. М. (1989). Исследования модульного энерготехнологического средства. Тракторы и сельхозмашины, (12), 3–9.Sidorov, V. N., Loktik, O. V., & Sidorov, M. V. (2002). Increasing the productivity of a machine and tractor unit by using an intermediate energy module. Design, Use and Reliability of Agricultural Machinery, (1 (1)), 112–115. EDN: https://elibrary.ru/VHDSNRСидоров, В. Н., Локтик, О. В., & Сидоров, М. В. (2002). Повышение производительности машинно-тракторного агрегата применением промежуточного энергетического модуля. Конструирование, использование и надёжность машин сельскохозяйственного назначения, (1 (1)), 112–115. EDN: https://elibrary.ru/VHDSNRIovlev, G. A., & Goldina, I. I. (2022). Load on the hook and longitudinal stability of a tractor. Scientific and Technical Bulletin: Technical Systems in Agro-Industrial Complex, (2 (14)), 4–14. EDN: https://elibrary.ru/XZGPOMИовлев, Г. А., & Голдина, И. И. (2022). Нагрузка на крюке и продольная устойчивость трактора. Научно-технический вестник: Технические системы в АПК, (2 (14)), 4–14. EDN: https://elibrary.ru/XZGPOMLipkovich, I. E., Egorova, I. V., Sergeev, N. V., et al. (2019). Safety in operating tracked tractors during technological operations. Bulletin of Agrarian Science of the Don, (3 (47)), 78–94. EDN: https://elibrary.ru/ILHQLSЛипкович, И. Э., Егорова, И. В., Сергеев, Н. В., и др. (2019). Безопасность при эксплуатации гусеничных тракторов во время выполнения технологических операций. Вестник аграрной науки Дона, (3 (47)), 78–94. EDN: https://elibrary.ru/ILHQLSGorobey, V. P., & Moskalevich, V. Yu. (2025). On determining the stability of a special tracked tractor with mounted equipment on mountain slopes. Transport, Mining and Construction Machinery: Science and Production, (32), 51–56. https://doi.org/10.26160/2658-3305-2025-32-51-56. EDN: https://elibrary.ru/WOVEMMГоробей, В. П., & Москалевич, В. Ю. (2025). К определению устойчивости специального гусеничного трактора с навесной машиной на горных склонах. Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство, (32), 51–56. https://doi.org/10.26160/2658-3305-2025-32-51-56. EDN: https://elibrary.ru/WOVEMMPliev, S. Kh. (2014). Stability of a three-wheeled tractor. Proceedings of Gorsky State Agrarian University, 51(3), 196–200. EDN: https://elibrary.ru/SNUMHTПлиев, С. Х. (2014). Устойчивость трёхколёсного трактора. Известия Горского государственного аграрного университета, 51(3), 196–200. EDN: https://elibrary.ru/SNUMHTIovlev, G. A., Bakhterev, A. A., & Goldina, I. I. (2022). Longitudinal stability of a wheeled tractor. Agrarian Education and Science, (3), 6. EDN: https://elibrary.ru/BQYIJQИовлев, Г. А., Бахтерев, А. А., & Голдина, И. И. (2022). Продольная устойчивость колёсного трактора. Аграрное образование и наука, (3), 6. EDN: https://elibrary.ru/BQYIJQChentsov, N. A., & Volodin, V. V. (2015). Justification of the location of gas cylinders on the MTZ-82.1 tractor operating in a gas-diesel cycle. Agrarian Scientific Journal, (7), 48–52. EDN: https://elibrary.ru/UBOTRDЧенцов, Н. А., & Володин, В. В. (2015). Обоснование расположения газовых баллонов трактора МТЗ-82.1 при работе в газодизельном цикле. Аграрный научный журнал, (7), 48–52. EDN: https://elibrary.ru/UBOTRD