Визначення радіусу кочення та ковзання коліс самохідних машин

Abstract

В сільськогосподарській техніці все більшою інтенсивністю застосовуються системи автоматичного керування, розроблені на основі аналізу параметрів руху машинно-тракторного агрегату. Відсутність єдиного підходу, а також використання неточних методів визначення дійсного радіусу кочення призводить до відхилень розрахункових величин, що суттєво впливають на роботу МТА та використання систем автоматичного керування. В даному дослідженні обґрунтувано методику визначення дійсного радіусу кочення пневматичних коліс, уточнено вираз для визначення ковзання коліс, встановлено вплив зміни тиску в пневматичній шині на зміну дійсного радіусу кочення та ковзання приводних коліс. На основі розробленої моделі для визначення початкового радіуса колеса та виходячи із довжини зони контакту колеса з опорною поверхнею, отримано залежності для визначення дійсного радіуса кочення та ковзання коліс. Отримані результати дають змогу оцінити вплив деформації колеса під дією вертикального навантаження (ваги енергозасобу) на дійсний радіус кочення колеса та коефіцієнт ковзання. Оскільки вертикальне навантаження – величина стала, то дійсний радіус кочення та коефіцієнт ковзання при перекочуванні колеса можна приймати за початковий стан колеса. Виконані дослідження підтвердили збільшення дійсного радіуса кочення та зменшення ковзання колеса при збільшенні тиску повітря в шині. Так, наприклад, для заднього колеса трактора John Deere 7130 при збільшенні тиску від 0,6 до 2,6 атм спостерігається збільшення радіуса кочення на 21 мм та зменшення коефіцієнту ковзання від 1,94% до 0,83%. Для переднього колеса при зміні тиску від 1 до 2 атм спостерігається збільшення радіуса кочення на 7 мм та зменшення коефіцієнта ковзання коліс від 1,76 % до 1,12 %. Індекс детермінації розрахункових та експериментально отриманих значень дійсного радіуса кочення становить η 2 = 0,98 для передніх та η2 = 0,99 для задніх коліс, що свідчить про адекватність отриманих розрахункових залежностей. Високий рівень співпадіння розрахункових та експериментальних значень дійсних радіусів колеса та коефіцієнтів ковзання коліс свідчить про адекватність розроблених методів та залежностей для практичного застосування. Подальші наукові дослідження будуть направлені на визначення впливу тягового опору агрегатів, параметрів ґрунтового середовища на параметри роботи колісних рушіїв при реалізації відповідної тягової потужності.