Некоторые вопросы оптимизации параметров движителя многоцелевых колёсных машин

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.

1. Агейкин Я.С. Проходимость автомобилей. – М.: Машиностроение, 1981. – 232 с.

2. Беккер М.Г. Введение в теорию местности колёсных машин / Пер. с англ. д-ра техн. наук В.В. Гуськова. – М.: Машиностроение, 1973. – 519 с.

3. Гуськов В.В. Оптимальные параметры сельскохозяйственных тракторов. – М.: Машиностроение, 1966. – 195 с.

4. Бойков В.П., Гуськов В.В., Жданович Ч.И. Многоцелевые гусеничные и колёсные машины. Проектирование: учеб. пособие / Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.П. Бойкова. – Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2017. – 296 с.

5. Наземные тягово-транспортные системы. Энциклопедия: В 3-х т. / И.П. Ксеневич, В.А. Гоберман, Л.А. Гоберман; Под общ. ред. И.П. Ксеневича. – М.: Машиностроение, 2003. – 775 с.

6. Хачатуров А.А., Афанасьев В.Л., Васильев В.С. и др. Динамика системы дорога – шина – автомобиль водитель / Под общ. ред. засл. деят. науки и техники РСФСР, д-ра техн. наук, проф. А.А. Хачатурова. – М.: Машиностроение, 1976. – 535 с.

7. Кацыгин В.В. Некоторые вопросы деформации почв. Вопросы сельскохозяйственной механики. Т. XIII. – Мн.: Изд-во «Урожай», 1964. – С. 28–43.

8. Покровский Г.И. Трение и сцепление в грунтах. – М.: Стройиздат, 1941. – 170 с.

9. Проектирование полноприводных колёсных машин: Учебник для вузов: В 3-х т. Т. 1 / Б.А. Афанасьев, Б.Н. Белоусов, Г.И. Гладов и др.; Под ред. А.А. Полунгяна. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 496 с.

10. Бабков В.Ф., Бируля А.К., Сиденко В.М. Проходимость колёсных машин по грунту. – М.: Автотрансиздат, 1959. – 189 с.

11. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. – М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.