Methods for assessing the contact area of wheel propellers with a support base


Cite item

Full Text

Abstract

Predicting the level of impact of agricultural machinery on the soil is necessary both at the stages of its design, and when selecting tires for already existing samples. To solve the tasks, the authors assessed the most famous works devoted to the description of the process of interaction of wheeled propulsors of tractors and agricultural machines with a dirt surface. Thirteen of the most famous mathematical models in Russia and abroad, that describe the relationship between the tire size parameters and the size and shape of the contact spot, are analyzed. A technique is proposed for evaluating the accuracy of a particular model, based on an analysis of the comparability of calculation results and the results of measuring the contour area of contact of tires with a rigid supporting surface at specialized test benches. As a result, it was found that the most acceptable is the model of E. Stakevich, which, due to its simplicity and high convergence of the calculated and measured indicators, is used by many researchers for practical calculations, proving their consistency both in the case of diagonal and radial tires. Based on the analysis, as well as on the results of compression of modern tires, a semiempirical model, that relates the dimensional and deformation parameters of the rubbercord sheath to the contact area, is proposed. An integral part of the model is a formula for determining the cross-sectional area of a conventional cylinder (having the same overall dimensions as the tire) with a plane that is separated from its center by the value of the static radius. The model is supplemented by a refinement coefficient taking into account the height of the profile and the degree of deformation of the tire. Its rather high accuracy (the deviation from the results of compression of 74 samples of modern tires does not exceed 5 %) and ease of use greatly simplify the process of assessing the level of impact of agricultural machinery on the soil and selecting the most effective type of wheel propulsors for existing machines.

About the authors

V. Y.U Revenko

Armavir Experimental Station - a branch of the Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Center "All-Russian Scientific-Research Institute of Oilseeds named after Vasiliy Pustovoit”»

PhD in Engineering Armavir, Russia

Z. A Godzhaev

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: stanciya-vniimk@yandex.ru
DSc in Engineering Moscow, Russia

A. V Rusanov

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: stanciya-vniimk@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. Годжаев З.А., Русанов А.В., Ревенко В.Ю. Метод построения эпюр касательных напряжений в зоне контакта буксующего колеса с почвой // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 5. С. 39-47.
  2. Ксеневич И.П., Гоберман В.А., Гоберман Л.А. Наземные тягово-транспортные системы. Энциклопедия. Т. 1. Введение в теорию и методологию исследования наземных тягово-транспортных систем. М.: Машиностроение, 2003. 743 с.
  3. Русанов В.А. Проблемы переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. М.: ВИМ, 1998. 368 с.
  4. Ксеневич И.П., Скотников В.А., Ляско М.И. Ходовая система - почва - урожай. М.: Агропромиздат, 1985. 304 с.
  5. Lyasco M.I. The determination of deflection and contact characteristics of a pneumatic tire on a rigid surface. Journal of Terramechanics 1994. Vol. 31 (4). Р. 239-242.
  6. Годжаев З.А., Шевцов В.Г., Лавров А.В., Русанов А.В. Методика расчета максимального контактного давления колесного движителя на почву с использованием универсальной характеристики шины // Материалы международной научно-практической конференции: «Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования» ФГБОУ «Воронежский Государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова»: Воронеж, 2015. Т. 2. № 1. С. 83-89.
  7. Станкевич Э.Б. и др. Экспериментальные исследования деформации тракторных шин от нормальной нагрузки // Тракторы и сельхозмашины. 1985. № 5. С. 21-24.
  8. Krick G. Radial and shear stress distribution under rigid wheels and pneumatic tyres operating on yielding soils with consideration of tyre deformation. Journal of Terramechanics 1969. Vol. 6(3). P. 73-98.
  9. Pillai P.S. Empirical equation for tire footprint area. Rubber Chem. Tech. 1986. Vol. 59(1). P. 155-159.
  10. Grečenko A. Tire footprint area on hard ground computed from catalogue values. J Terramech. 1996. Vol. 32(6). P. 326-333.
  11. Grečenko A., Prikner P. Tire rating based on soil compaction capacity. J Terramech. 2014. Vol. 52. P. 77-92.
  12. Grečenko A. Tire compaction capacity rating on non-standard soil. J Terramech. 2016. Vol. 66. P. 59-61.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Revenko V.Y., Godzhaev Z.A., Rusanov A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».