Таблица 2
Вид торфяно-
болотного
грунта
Относитель-
ная влаж-
ность, %
Коэффициенты
f
п
f
ск
K
τ
, м
τ
ср
, Н/м
2
Дерн неосушен-
ного болота
87–92
88–92
82–86 0,002–0,003 35,0–48,0
Торф, целина
81–86
87–91 0,81–0,85 0,001–0,002 32,0–42,0
Торф, пахота
77–80
0,82–0,85 0,79–0,81 0,001–0,002 18,0–21,0
Торф, подгото-
вленный под по-
сев
75–78
0,83–0,86 0,80–0,82 0,001–0,002 17,0–20,0
Воспользуемся приведенными зависимостями для расчета процес-
са взаимодействия пневматического колеса с торфяным грунтом.
Теоретический анализ работ [1, 2] показывает, что увеличение раз-
меров шины (диаметра
D
и ширины
b
) при одинаковой вертикальной
нагрузке
G
на нее приводит к улучшению ее тягово-сцепных свойств
(уменьшается сопротивление
F
спр
перекатыванию вследствие образо-
вания колеи и смятия грунта движителем, увеличивается касательная
сила тяги
F
к
из-за увеличения площади опорной поверхности) и улуч-
шения проходимости (уменьшение давления
q
х
движителя на грунт,
увеличение дорожного просвета). Вместе с тем, увеличение размеров
шины (при
G
=
const) приводит к увеличению массы всей машины и
стоимости шин.
Поэтому рационально подобранные шины (по диаметру
D
и шири-
не
b
, давлению воздуха в шине
p
w
, числу слоев корда и т.д.) позволяют
улучшить КПД мобильной машины и ее проходимость.
Таким образом, необходимо искать компромиссное решение, кото-
рое можно представить следующим алгоритмом:
F
спр
→
min;
F
к
→
max;
η
к
→
max;
q
→
min
при
G
=
const и
D, b
= var
,
где
η
к
— тяговый КПД ведущего колеса;
q
х
— давление на грунт, Н/м
2
.
Исследуя взаимодействие колесного движителя с почвой [1, 2],
выявили, что для каждой шины определенной размерности можно
подобрать такую нагрузку, при которой она будет иметь наилучшие
тягово-сцепные свойства и проходимость. Принимая в качестве кри-
терия эффективности КПД ведущего колеса
η
к
, можно найти опти-
мальную вертикальную нагрузку
G
для такой шины, а также и для
всей машины, т.е., имея функциональную зависимость
η
к
=
f
(
G
)
,
можно решить уравнение
∂η
к
∂G
= 0
.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 2 65
