д-р техн. наук, профессор. Заслуженный деятель науки и техники БССР, лауреат Государственной премии Республики Беларусь в области науки и техники, профессор кафедры «Тракторы»
г. Минск 220027
D.Sc. (Eng), professor. Honored Worker of Science and Technology of the BSSR, laureate of the State Prize of the Republic of Belarus in the field of science and technology, Professor of Department “Tractors”
Minsk 220027
канд. техн. наук, доцент кафедры «Тракторы», зав. отделением «Автомобиле- и тракторостроение» ф-ла БНТУ «Научно-исследовательский политехнический институт»
г. Минск 220027г. Минск 220051
PhD (Eng), associate professor of Department “Tractors”, Head of Department “Automobile development and tractor development” of BNTU “Research Polytechnic Institute”
Minsk 220051Minsk 220027
Введение. Тягово-сцепные свойства и проходимость многоцелевых колёсных машин (МКМ) по грунтовым поверхностям зависят как от параметров движителя машин, так и от физикомеханических свойств поверхностей движения. В статье рассматриваются вопросы оптимизации параметров движителей таких машин в зависимости от дорожных условий и физико-механических свойств грунтовой поверхности.
Цель исследования – разработать рекомендации по оптимизации параметров движителя перспективных МКМ, предназначенных для работы и движения по грунтовым поверхностям.
Методология и методы. На основании результатов анализа современных исследований по механике грунтов при приложении к ним динамической нагрузки сформировать комплекс зависимостей, определяющих процесс взаимодействия ведомых и ведущих колёс с грунтовой поверхностью. Основными из них являются сопротивления грунтов сжатию и сдвигу при приложении динамических нагрузок. В качестве метода принято теоретическое исследование тягово-сцепных свойств и проходимости колёсных движителей при движении по грунтовым поверхностям.
Результаты и научная новизна. Результатом проведённых теоретических исследований является разработка вопросов оптимизации движителей проектируемых МКМ, предназначенных для работы и движения по грунтовым поверхностям, и обоснование алгоритма оптимизации. Новизна заключается в том, что при рассмотрении процесса взаимодействия колеса с грунтовой поверхностью применены современные зависимости сопротивлений грунта сжатию и сдвигу, основанные на использовании в качестве коэффициентов в уравнениях, описывающих указанные процессы, реальных величин, отражающих то или иное физическое состояние грунтовой поверхности, в отличие от эмпирических коэффициентов, применяемых в большинстве исследований. Также используется современное представление о замене реального колеса жёстким большего диаметра, что позволяет провести аналитические исследования в широком диапазоне параметров движителя и физико-механических характеристик грунтовой поверхности.
Практическая значимость. Приведённый алгоритм оптимизации позволяет на этапе проектирования движителя колёсной машины определить её тягово-сцепные свойства и проходимость при движении по грунтовой поверхности.
Introduction. It is known that the traction and coupling properties and the cross-country ability of multi-purpose wheeled vehicles (MPWV) on soil surfaces depend both on the mover parameters of these machines and on physicomechanical properties of the movement surfaces. The article discusses the optimization of these machines propulsors parameters, depending on road conditions and physicomechanical properties of the soil surface.
The purpose of the study was to develop recommendations for optimizing the propulsion parameters of promising MPWV designed for operation and movement on soil surfaces.
Methodology and research methods. The research methodology was based on the results of the analysis of modern studies on soil mechanics being under the effect of a dynamic load and was to formulate a complex of dependencies that determined the interaction process of driven and driving wheels with the soil surface. The main dependencies under applied dynamic loads were soil resistances to compression and shear. A method of theoretical study of the traction and coupling properties and passability of wheel propulsors when driving on dirt surfaces was used.
Scientific novelty and results. The result of the theoretical studies has been the development of optimization issues for the propulsers of the designed MPWV designed for operation and movement on soil surfaces and the rationale for the optimization algorithm. The novelty lies in the fact that when considering the process of interaction of a wheel with a soil surface, modern dependences of soil resistance to compression and shear are applied. They are based on the use of coefficients values in the equations reflecting a particular physical state of the soil surface and describing these processes, and which differ from empirical coefficients used in most studies. The research also uses the modern idea of replacing an ordinary wheel with a hard one, of a larger diameter, which allows analytical studies to be carried out in a wide range of propulsion parameters including the physical and mechanical characteristics of the soil surface.
Practical significance. The above optimization algorithm allows at the design stage of the wheeled vehicle propulsion to determine its towing and coupling properties and its passability when driving on a groud surface.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.