Аналітичне визначення абсолютних деформацій та меж зони контакту деформованого колеса з деформованою поверхнею

Анотація

Об'єктом дослідження є контактна взаємодія між деформівним колесом (шиною) та деформівною опорною поверхнею. Одним з найбільш проблемних місць є визначення меж зони контакту як функції прикладених навантажень, геометрії колеса та механічних властивостей контактуючих поверхонь, а також необхідність зменшення енергоспоживання й ущільнення ґрунту в контексті роботи ходових систем транспортних засобів.

У ході дослідження використовували методи механіки суцільних деформівних середовищ для визначення деформівних властивостей контактуючих поверхонь. Дослідження ґрунтувались на попередніх результатах розподілу контактних сил, отриманих за допомогою бігармонічних потенціальних аналітичних функцій, що базуються на методах Буссінеску та Черруті.

Отримано аналітичні залежності зв'язку передньої та задньої границь контакту деформівного колеса (шини) з деформівною поверхнею. Це пов'язано з тим, що запропонований підхід враховує деформації та напруження у середовищах контактуючих тіл з урахуванням їх механічних властивостей, і є більш інформативним порівняно з методами теоретичної й аналітичної механіки. Дослідження виявило, що потенціал для покращення функціонування об'єкта криється в оптимізації вибору параметрів і режимів роботи ходових систем, що безпосередньо впливає на тягово-зчіпні характеристики колеса.

Завдяки цьому забезпечується можливість отримання оптимізованих значень геометричної величини поверхні контакту. У порівнянні з аналогічними відомими підходами, це забезпечує підвищення тягової ефективності приводних коліс, мінімізацію ковзання коліс до прийнятних показників, що безпосередньо вирішує ключові завдання у галузі сільськогосподарської та позашляхової техніки, сприяючи зменшенню енергоспоживання й ущільнення ґрунту.