Графо-аналітична оптимізація поперечного вертикального перерізу зони контакту грунту та еластичного колісного рушія
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.182507Ключові слова:
ущільнення ґрунту, еластичний деформатор, поле сил тиску, нелінійність деформування ґрунтуАнотація
Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва в сучасних умовах передбачає застосування надпотужних мобільних технічних засобів, що призводить до підвищення рівнів техногенного впливу на ґрунт і, як наслідок, погіршення його родючості. Тому, найактуальніший запит сучасного аграрного виробництва спрямований на вирішення проблеми покращення експлуатаційних показників роботи колісних ходових систем мобільних технічних засобів. Це спонукає до необхідності аналітичного дослідження процесів деформування ґрунту під еластичними рушіями мобільної колісної техніки сільськогосподарського призначення.
Запропонована методика графо-аналітичного поетапного моделювання процесу деформування ґрунту під пневматичними шинами рушіїв мобільної сільськогосподарської техніки з урахуванням змінюваної форми еластичної оболонки шини. Використання відповідних графічних моделей дозволяє поетапно досліджувати процес ущільнення ґрунту у профілі утворюваної ним колії. Встановлено, що в зоні контакту «деформований ґрунт – поверхня еластичного колісного рушія мобільного засобу» найвищий рівень ущільнення спостерігається в шарі ґрунту, який безпосередньо контактує з еластичним рушієм. Глибина переущільненого шару ґрунту на «дні колії» залежить від типорозміру шини колісного рушія і не перевищує значення 0,075 ширини шини. Найвищий рівень переущільнення ґрунту спостерігається в зоні, яка є безпосередньо прилеглою до осі колії. Визначено, що найнебезпечнішою конструкцією пневматичної шини, з точки зору переущільнення ґрунту в колії, є форма еластичної оболонки шини, яка описується кривою овалу Кассіні з чотирма точками перегину. Окреслено характерні особливості рекомендацій щодо визначення експлуатаційних значень робочого тиску у шинах залежно від конкретних фізико-механічних та агротехнологічних властивостей ґрунту і характеру виконуваних технологічних операційПосилання
- Karayel, D., Sarauskis, E. (2019). Environmental impact of no-tillage farming. Environmental Research, Engineering and Management, 75 (1), 7–12. doi: https://doi.org/10.5755/j01.erem.75.1.20861
- González Cueto, O., Iglesias Coronel, C. E., Recarey Morfa, C. A., Urriolagoitia Sosa, G., Hernández Gómez, L. H., Urriolagoitia Calderón, G., Herrera Suárez, M. (2013). Three dimensional finite element model of soil compaction caused by agricultural tire traffic. Computers and Electronics in Agriculture, 99, 146–152. doi: https://doi.org/10.1016/j.compag.2013.08.026
- Makharoblidze, R. M., Lagvilava, I. M., Basilashvili, B. B., Makharoblidze, Z. K. (2018). Interact of the tractor driving wheels with the soil by considering the rheological properties of soils. Annals of Agrarian Science, 16 (1), 65–68. doi: https://doi.org/10.1016/j.aasci.2017.12.010
- Golub, G., Chuba, V., Kukharets, S. (2017). Determining the magnitude of traction force on the axes of drive wheels of self-propelled machines. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (88)), 50–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.107192
- Taghavifar, H., Mardani, A. (2014). Effect of velocity, wheel load and multipass on soil compaction. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 13 (1), 57–66. doi: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2013.01.004
- Kutzbach, H. D., Bürger, A., Böttinger, S. (2019). Rolling radii and moment arm of the wheel load for pneumatic tyres. Journal of Terramechanics, 82, 13–21. doi: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.11.002
- Mudarisov, S. G., Gabitov, I. I., Lobachevsky, Y. P., Mazitov, N. K., Rakhimov, R. S., Khamaletdinov, R. R. et. al. (2019). Modeling the technological process of tillage. Soil and Tillage Research, 190, 70–77. doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2018.12.004
- Gubiani, P. I., Pértile, P., Reichert, J. M. (2018). Relationship of precompression stress with elasticity and plasticity indexes from uniaxial cyclic loading test. Soil and Tillage Research, 180, 29–37. doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2018.02.004
- Recuero, A., Serban, R., Peterson, B., Sugiyama, H., Jayakumar, P., Negrut, D. (2017). A high-fidelity approach for vehicle mobility simulation: Nonlinear finite element tires operating on granular material. Journal of Terramechanics, 72, 39–54. doi: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2017.04.002
- Ai, Z. Y., Zhao, Y. Z., Song, X., Mu, J. J. (2019). Multi-dimensional consolidation analysis of transversely isotropic viscoelastic saturated soils. Engineering Geology, 253, 1–13. doi: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2019.02.022
- Rubinstein, D., Shmulevich, I., Frenckel, N. (2018). Use of explicit finite-element formulation to predict the rolling radius and slip of an agricultural tire during travel over loose soil. Journal of Terramechanics, 80, 1–9. doi: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.09.002
- Milkevych, V., Munkholm, L. J., Chen, Y., Nyord, T. (2018). Modelling approach for soil displacement in tillage using discrete element method. Soil and Tillage Research, 183, 60–71. doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2018.05.017
- Schjønning, P., Lamandé, M. (2018). Models for prediction of soil precompression stress from readily available soil properties. Geoderma, 320, 115–125. doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.01.028
- Sharma, G., Tiwary, S., Kumar, A., Suresha Kumar, H. N., Keshava Murthy, K. A. (2018). Systematic design and development of a flexible wheel for low mass lunar rover. Journal of Terramechanics, 76, 39–52. doi: https://doi.org/10.1016/j.jterra.2017.12.002
- Ruinskii, A. (2003). Kassini Curve and an Equilateral Hyperbola. Mathematical Education, 2 (25), 80–88.
- Martini, H., Wu, S. (2014). Classical curve theory in normed planes. Computer Aided Geometric Design, 31 (7-8), 373–397. doi: https://doi.org/10.1016/j.cagd.2014.03.003
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Savelii Kukharets
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.