Анализ стендовых исследований взаимодействия колёсных движителей с опорной поверхностью

Введение (постановка задачи и актуальность). Значительная часть перевозок в Российской Федерации происходит в сложных дорожных условиях. При этом возникает задача выбора шин, наиболее подходящих для данных условий эксплуатации. Одним из достаточно простых способов выбора базовых параметров шин являются исследования на стационарных лабораторных комплексах (СЛК).

Цель исследования – провести аналитический обзор конструкций современных СЛК для исследования взаимодействия колёсных движителей с опорной поверхностью (ОП), разработать классификацию СЛК для рационального выбора их типа при проведении исследований. Методология и методы. В статье на базе отечественных и зарубежных материалов дан анализ стендовых исследований взаимодействия колёсных движителей с ОП.

Результаты и научная новизна. Дан аналитический обзор архитектуры современных СЛК, имитирующих различные типы ОП, предложена классификация лабораторных комплексов для исследования взаимодействия движителей и их моделей с ОП.

Практическая значимость. В статье представлены ключевые вопросы исследования колёсных движителей на СЛК, предложен рациональный выбор указанных комплексов для проведения исследований по взаимодействию колёсных движителей с ОП.

1. Транспорт России. Информационно-статистический бюллетень. 2024 год, Минтранс России, 14 марта 2025 г.

2. Котляренко В.И. Научное обоснование создания и разработка ходовых систем транспортных средств на пневмоколёсных движителях сверхнизкого давления: дис. … д-ра техн. наук. – Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2009. – С. 72–73. EDN: QEPOEV.

3. Годжаев З.А., Прядкин В.И., Артёмов А.В. Моделирование движения мобильного энергетического средства на шинах сверхнизкого давления // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2024. – Т. 18. – № 3. – С. 31–38. DOI: 10.22314/2073-7599-2024-18-3-31-38. EDN: PMEWSE.

4. Pryadkin V., Artemov A., Kolyadin P. Mobile vehicles with extra-low pressure tires in the transport infrastructure of the Arctic region and northern territories of the Russian Federation / International conference of Arctic transport accessibility: networks and systems. Transportation Research Procedia. – 2021. – No. 57. – P. 502–510. DOI: 10.1016/j.trpro.2021.09.078. EDN: ISMYOT.

5. Гончаренко С.В., Годжаев З.А., Прядкин В.И., Артёмов А.В., Годжаев Т.З. Упругие характеристики шины сверхнизкого давления. Боковые и тангенциальные нагрузки // Автомобильная промышленность. – 2020. – № 10. – С. 30–36. EDN: NXVSXZ.

6. Исследование жесткостных характеристик семи типоразмеров шин сверхнизкого давления с целью подбора их оптимальных параметров для работы на слабонесущих деформируемых грунтах. Научно-технический отчёт № Д85-14/2007. – Чехов, 2008.

7. Wodrich J.M. Planetary exploration test facili ties. Glenn Communications. URL: https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/glenn/planetary-explorationtest-facilities/#hds-sidebar-nav-10 (дата обращения: 02.02.2026).

8. Tonegawa, Y., Sasaki S. Development of tire-wear particle emission measurements for passenger vehicles // Emiss. Control Sci. Technol. – 2021. – No. 7. – P. 56–62. https://doi.org/10.1007/s40825-020-00181-z. EDN: SSRIER.

9. Жилейкин М.М., Ягубова Е.В., Чижов Д.А. Обоснование применимости масштабных моделей для экспериментального исследования параметров движения колёсной машины на деформируемых грунтах // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. Транспортное и энергетическое машиностроение. – 2015. – № 3. – С. 18–26. EDN: TPTLQJ.

10. Чижов Д.А., Горелов В.А., Котиев Г.О. Лабораторный расчётно-экспериментальный комплекс для исследования тягово-энергетических свойств колёсных движителей // Тракторы и сельхозмашины. – 2012. – № 4. – С. 21–27. EDN: PDHOTL.

11. Жилейкин М.М., Ягубова Е.В., Чижов Д.А. Экспериментальное исследование эффективности стабилизации движения трактора при работе на склоне в режиме вспашки на масштабных моделях // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2015. – № 4. – С. 57–66. EDN: UAAEGT.

12. Косицын Б.Б., Чжэн Х., Газизулин Р.Л. Модернизация управляющей и измерительной системы стенда «Грунтовый канал» и разработка математической модели движения колеса в условиях стенда // Труды НАМИ. – 2021. – № 1 (284). – С. 25–34. DOI: 10.51187/0135-3152-2021-1-25-34. EDN: OWVIEN.

13. Zhang Yu., Dai J., Hu W., Negrut D. Using high fidelity discrete element simulation to calibrate an expeditious terramechanics model in a multibody dynamics framework. URL: https://doi.org/10.1007/s11044-024-10051-z (дата обращения: 02.02.2026). EDN: KJBCDW.

14. Келлер А.В. Стенд-тренажёр «Рабочие процессы колёсного движителя». Учебное пособие. – Челябинск: ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (НИУ), 2014.

15. Усиков В.Ю. Повышение проходимости автомобилей многоцелевого назначения путём децентрализации регулирования давления воздуха в шинах: дис. … канд. техн. наук. – Челябинск: ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (НИУ), 2015. – С. 44–46. EDN: ZTUTFQ.

16. Taghavifar H., Mardani A. Preliminary researches regarding the use of ann to predict the wheel-soil interaction // Cercetări Agronomice în Moldova. – 2013. – V. XLVI. – No. 1 (153).

17. Taghavifar H., Mardani A. Use of artificial neural networks for estimation of agricultural wheel traction force in soil bin // Neural Comput Appl. – 2014. – No. 24 (6). – P. 1249–1258. DOI: 10.1007/s00521-013-1360-8. EDN: HKEZEP.

18. Tabor А. Astrid Albaugh Artemis moon rover’s wheels are ready to roll // NASA Ames Astrogram. – JAN 28, 2022.

19. Creager С., Breckenridge J., Johnson K., Oravec H., Moreland S., Sobey A., McBrya E. Best practices for the testing of planetary roving vehicle mobility systems and tires / Glenn Research Center, May 2. – 2025. – P. 45–46. ID: 20250003470.

20. Rankin A., Patel N., Graser E., Wang J.F., Kimberly K. Assessing Mars Curiosity rover wheel damage. URL: https://www-robotics.jpl.nasa.gov/media/documents/ fmwi-rankin-2022-0225-final.pdf (дата обращения: 02.02.2026).

21. Братищев И.С., Воейко О.А. Универсальный кольцевой стенд для оценки износостойкости материалов дорожного покрытия. – М.: МАДИ, 2011.

22. Митрофанов В.И., Гордон Р.К., Трошенков И.В. Экспериментальные исследования модели шины 260-20 // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. – 1973. – Вып. 1. – С. 138.

23. Гордон Р.К., Гусев В.И., Митрофанов В.И., Бочаров Н.Ф. Некоторые вопросы моделирования пневматических шин // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. – 1975. – Вып. 2. – С. 125.