Моделирование воздействия транспортного средства с шинами сверхнизкого давления на податливую опорную поверхность

Балакина Е.В., Коньшин А.А., Коньшин В.А.

Волгоградский государственный технический университет, Волгоград

Ключевые слова: шина сверхнизкого давления, податливая опорная поверхность, нормальная жесткость шины, разработка методики расчета.

Аннотация. Взаимодействие шины транспортного средства как с твердой, так и с податливой опорной поверхностью, может повлиять на безопасность движения транспорта, на сохранность дорожных одежд и (или) на его способность передвигаться по разным типам поверхностей. Для транспортных машин, передвигающихся вне твердых дорог, важно не погрузиться в мягкий грунт или рыхлый снег. В сельском хозяйстве, например, нежелательно чрезмерное уплотнение почвы. Поэтому при проектировании машин и прицепов важно учитывать давление, которое они будут оказывать на опорную поверхность. Но без знания геометрических характеристик пятна контакта шин с поверхностью, таких как площадь и длина, рассчитать этот параметр невозможно. Он зависит от деформации шины, которая в свою очередь определяется нагрузкой на неё. Упругие свойства шин сверхнизкого давления являются недостаточно изученными. Какие-либо зависимости для их описания на сегодняшний день отсутствуют. Это не обеспечивает возможности корректного проектного расчета воздействия таких шин на грунт. Цель исследования – разработка и программная реализация универсальной методики расчета воздействия на почву транспортного средства на шинах сверхнизкого давления. Разработана универсальная методика расчета воздействия на податливую опорную поверхность техники на шинах сверхнизкого давления. Получена универсальная расчетно-экспериментальная зависимость для определения нормальной жесткости шин сверхнизкого давления. Она учитывает давление в шине, нормальную нагрузку в конкретных условиях и геометрические характеристики.

Modeling the impact of a vehicle with ultra-low pressure tires on a soft support surface

Balakina E.V., Konshin A.A., Konshin V.A.

Volgograd State Technical University, Volgograd

Keywords: ultra-low-pressure tire, soft support surface, normal tire stiffness, development of calculation method.

Abstract. The interaction of a vehicle tire with both a hard and soft supporting surface can affect vehicle safety, the safety of road surfaces and (or) its ability to move on different types of surfaces. For vehicles not traveling on hard roads, it is important not to sink into soft ground or friable snow. In agriculture, for example, excessive soil compaction is undesirable. Therefore, when designing machines and trailers, it is important to consider the pressure they will exert on the supporting surface. But without knowing the geometric characteristics of the tire contact patch with the surface, such as area and length, it is impossible to calculate this parameter. It depends on the tire deformation, which in turn is determined by the load on it. The elastic properties of ultra-low-pressure tires have not been sufficiently studied. There are currently no dependencies to describe them. This does not provide the possibility of a correct design calculation of the impact of such tires on the ground. The purpose of the study is the development and software implementation of a universal method for calculating the impact on the soil of vehicles on ultra-low-pressure tires. A universal method has been developed for calculating the impact on the pliant supporting surface of vehicles on ultra-low-pressure tires. A universal calculation-experimental dependence has been obtained to determine the normal stiffness of ultra-low-pressure tires. It takes into account tire pressure, normal load in specific conditions and geometric characteristics.