Удосконалення математичної моделі деформування та розподілення осьового навантаження сучасної агротехнологічної шини

Abstract

Під час роботи машинно-тракторних агрегатів відбувається контактна взаємодії колеса з ґрунтом. При взаємодії спостерігається деформування та ущільнення ґрунту, що негативно впливає на зміну його структури. Для зменшення негативного впливу на ґрунт необхідно визначати оптимальні конструкційні параметри колісних рушіїв машинно-тракторних агрегатів. В статті розглянуто взаємодію із ґрунтом колісного рушія та існуючі моделі взаємодії колеса з опорною поверхнею в залежності від параметрів сучасної агротехнологічної шини. Виконано аналіз існуючих моделей взаємодії колеса із опорною поверхнею, з метою визначення залежності площі контакту колеса від його геометричних та конструкційних параметрів, таких як геометричний прогин, радіус, діаметр а також тиск у шині. Виконано експериментальний аналіз плям контакту сучасної агротехнологічної шини. На основі аналізу відбитків сучасної агротехнологічної шини та існуючих моделей взаємодії колеса з опорною поверхнею, виконано удосконалення математичної моделі взаємодії колеса з ґрунтом. Удосконалена математична модель дозволяє визначати площу плями контакту в залежності від властивостей агротехнологічної шини, тиску в ній та дозволяє визначити розподілене навантаження на елементарну частину опорної поверхні. Отримані результати дозволяють виконувати математичне моделювання розподілу нормальних напружень вґрунті в залежності від масових показників машинно–тракторного агрегату, конструкційних та технологічних властивостей шини, що застосовується. Застосування отриманої математичної моделі в поєднанні з моделлю зминанням та руйнування родючого шару ґрунту, дозволить виконувати вибір типу шин та необхідного робочого тиску для мінімізації завдавання шкідливого впливу на ґрунт.