Исследование процесса взаимодействия ведущих колес трактора с грунтовой поверхностью

Abstract

В статье отражены результаты исследования процесса взаимодействия ведущего колеса с грунтовой поверхностью, приведена методика оптимизации системообразующих параметров последнего. Указанный процесс отличается рядом особенностей от процесса качения колеса по твердой поверхности. Грунтовая поверхность представляет собой смесь песчаных и глинистых частиц вместе с растительными остатками и обладает рядом физико-механических свойств, основным из которых является сопротивление почв сжатию и сдвигу. Процесс сжатия определяет глубину колеи и сопротивление движению, а процесс сдвига – сцепные свойства колеса и его касательную силу тяги. При выполнении исследований использованы законы сжатия и сдвига, предложенные профессором В. В. Кацыгиным, как наиболее адекватно отображающие реальные процессы. Движение ведущего колеса по грунтовой поверхности сопровождается буксованием. Выяснено, что наибольшая сила тяги колеса образуется не при стопроцентном буксовании, как считали до сих пор, а при 45–60 % в зависимости от категории почв. Разработанные с учетом этого обстоятельства интегральные уравнения дают возможность рассчитать тягово-сцепные качества ведущих колес проектируемого колесного трактора и оценить его тяговые, скоростные и экономические свойства. Разработана методика оптимизации системообразующих параметров колесного движителя проектируемого трактора, таких как конструктивная и сцепная массы, ширина, диаметр и давление воздуха в шине. Предложенная методика внедрена в практику проектирования колесных тракторов в ОАО «Минский тракторный завод».