Публікація: Експериментальні дослідження теорії взаємодії колеса та опорної поверхні
Ескіз недоступний
Дата
2026-09-04
Автори
Ковбаса, Володимир Петрович
Прілєпо, Наталія Володимирівна
Назва видання
ISSN
Назва тому
Видання
Анотація
Ефективність сільськогосподарської техніки та її вплив на ґрунт визначаються різними та складними процесами в зоні контакту між колесом та деформованою поверхнею. Розроблені раніше математичні моделі дозволяють теоретично визначити межі контакту та розподіл напружень. Однак їх висока складність потребує обов'язкової експериментальної перевірки для підтвердження їхньої адекватності та можливості подальшого безпосереднього практичного впровадження. Метою цієї роботи є експериментальна перевірка раніше встановлених аналітичних залежностей для меж зони контакту та значень деформацій системи «колесо-ґрунт» у реальних умовах експлуатації. Експериментальні дослідження проводилися на приватному фермерському господарстві в Полтавській області з використанням трактора YTO NLX 1054 з плугом PLN 3-35. Для реєстрації вертикальних та горизонтальних зсувів ґрунту використовувався прилад URDP-AFI з потенціометричними самописцями. Для порівняння даних, отриманих від заглиблених датчиків під час експериментів з теоретичними деформаціями поверхні, була розроблена методика калібрування для визначення коефіцієнтів переходу. В результаті отримано рівняння регресії, що описують залежність модуля пружності, коефіцієнта в'язкості та граничного напруження зсуву від щільності та вологості для трьох типів ґрунту (легкий, середній та важкий суглинок). Встановлено, що збільшення щільності ґрунту суттєво збільшує модуль пружності, тоді як вологість має нелінійний вплив на в'язкість. Порівняння теоретичних кривих вертикальних та горизонтальних зсувів з експериментальними даними продемонструвало високий ступінь збіжності. Адекватність теоретичних моделей підтверджено на рівні значущості α=0,05. Наукова новизна цієї статті полягає в експериментальному підтвердженні точності аналітичних моделей взаємодії коліс з ґрунтом. Вперше для цього класу рушійних установок отримано функції зміни переміщення маси ґрунту залежно від відстані від зони контакту. З точки зору практичної цінності, результати дослідження дозволять оптимізувати конструктивні та експлуатаційні параметри колісних рушійних установок (навантаження, крутний момент) для підвищення тягової здатності тракторів та зменшення існуючого негативного ущільнювального впливу на орні горизонти ґрунту. Подальші дослідження будуть спрямовані на оптимізацію геометричних параметрів та механічних властивостей шин на основі відомих механічних властивостей опорної поверхні (ґрунту) та відомих тягових навантажень для забезпечення рушійної сили без значного руйнування або ущільнення ґрунту.
Опис
Ковбаса В. П., Прилєпо Н. В. Експериментальні дослідження теорії взаємодії колеса та опорної поверхні. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія : Механізація та автоматизація виробничих процесів. 2026. Вип. 2 (64). С. 46-55. DOI: https://doi.org/10.32782/msnau.2026.2.8
Ключові слова
деформована поверхня, ґрунт, контактна поверхня, зона контакту