ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ РОЗДІЛЬНОГО РЕГУЛЮВАННЯ ТИСКУ В ШИНАХ НА ПОКАЗНИКИ ОПОРНОЇ ПРОХІДНОСТІ АВТОМОБІЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
DOI:
https://doi.org/10.32718/agroengineering2025.29.64-69Ключові слова:
прохідність автомобіля, бездоріжжя, тиск повітря у шинах, роздільне регулювання тиску, взаємодія шини з ґрунтом, конусний індекс, УАЗ-469, швидкість рухуАнотація
У статті розглянуто проблему підвищення прохідності колісних автомобілів підвищеної прохідності в умовах руху по неоднорідних опорних поверхнях із різним рівнем опору коченню та зчеплення. Показано, що ключовим регульованим фактором, який визначає ефективність взаємодії шини з ґрунтом, є тиск повітря в шинах, оскільки він безпосередньо впливає на радіальну деформацію, площу плями контакту, глибину колії, втрати енергії та максимальну швидкість руху. Обґрунтовано, що використання систем централізованого регулювання тиску не дозволяє повною мірою реалізувати потенціал прохідності через різні умови роботи коліс передніх і задніх осей, які рухаються по ґрунту з різним ступенем ущільнення. Метою дослідження є експериментальне визначення швидкісних показників руху повнопривідного автомобіля УАЗ-469 при різних значеннях тиску повітря в шинах та оцінка адекватності математичної моделі руху, розробленої в середовищі MATLAB Simulink, для умов бездоріжжя. Експериментальні дослідження проведено на ділянці природного піщаного бездоріжжя з попередньою оцінкою фізико-механічних характеристик опорної поверхні за методикою визначення конусного індексу CI відповідно до стандартів WES та MMP. У ході випробувань виконано вимірювання конусного індексу ґрунту, тиску повітря в шинах, радіальної деформації шин, максимальної швидкості руху та пройденого шляху з використанням синхронізованого вимірювального комплексу. Отримані результати показали, що роздільне регулювання тиску повітря в шинах забезпечує зростання максимальної швидкості руху бездоріжжям на 15–20 % порівняно з централізованим регулюванням, а також підвищення показників прохідності за методиками WES та MMP. Результати дослідження підтверджують доцільність індивідуального підбору тиску в шинах для кожної осі як ефективного засобу підвищення прохідності колісних транспортних засобів.
Посилання
Adams, B. T. (2002). Central tire inflation for agricultural vehicle.
ASAE Standards. EP542. Procedures for using and reporting data obtained with the soil cone penetrometer (2002). ASAE.
ASAE Standards. S313.3. Soil cone penetrometer (2002). ASAE.
Bekker, M. G. (1956). Theory of land locomotion. The mechanics of vehicle mobility. The Univ. Michigan Press.
Bradley, A. H. (1993). Testing a Central Tire Inflation System in Western Canada Log-hauling Conditions. Vancouver. Forest Engineering Research Institute of Canada. Tech. Note TN-I97.
Brixius, W. W. (1987). Traction prediction equations for bias ply tires. ASAE Paper, 87, 1622.
Central Tire Inflation: Demonstration Tests in the South. New. USDA Forest Service. General Technical Report SO-78.
Freitag, D. R. (1966). A dimensional analysis of the performance of pneumatic tires on clay. J Terramechanics, 3, 51–68.
Hrubel, M. H., Krainyk, L. V., & Khoma, V. V. (2020). Imitatsiine modeliuvannia rukhu kolisnoi viiskovoi avtomobilnoi tekhniky bezdorizhzhiam ta otsinka yoho adekvatnosti. Naukovo-vyrobnychyi zhurnal “Avtoshliakhovyk Ukrainy”, 2, 21–28.
Hrubel, M. H., Krainyk, L. V., & Kuprinenko, O. M. (2019). Metodolohiia otsinky opornoi prokhidnosti kolisnoi viiskovoi avtomobilnoi tekhniky. Ozbroiennia ta viiskova tekhnika, 4, 22–31.
Hrubel, M., Kraynyk, L., Mikhalieva, M., Zalypka, V., Manziak, M., Khoma, V., Lanets, O., Ruban, D., & Andriienko, A. (2024). Improving a methodology for estimating the cross-country ability of all-wheel-drive vehicles. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 128, 64–72.
Khoma, V. (2024). Efficiency of differential pressure regulation in tires under conditions of off-road passability and mobility. Bulletin of Lviv National Environmental University. Series Agroengineering Research, 27. 22–26.
Khudaverdian, G., Khoma, V., & Krainyk, L. (2022). Simulation modeling of field movement of four-wheel drive vehicles in the MATLAB Simulink software environment. Bulletin of Lviv National Environmental University. Agroengineering Research, 26, 164–170.
Maclaurin, E. B. The use of mobility numbers to predict the tractive performance of wheeled and tracked vehicles in soft cohesive soils (1997). Proceedings of the 7th European ISTVS Conference, Ferrara, Italy, 8–10 October, 391–398.
Pletts, T. (2006). A literature overview of central tyre infla tion systems. Pietermaritzburg, University of KwaZulu-Natal.
Rummer, R., & Ashmore, C. (1985). Factors affecting the rolling resistance of rubber-tired skidders. ASAE Paper, 85, 1611.
Saarilahti, M. (2002). Soil interaction model. Development of protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites.
Sharma, A. K., & Pandey, K. P. (1998). Traction data analysis in reference to a unique zero condition. J Terramechanics, 5, 179–88.
Turnage, G. W. (1972). Tire selection and performance prediction for off-road wheeled-vehicle operations Proceedings of the 4th International ISTVS Conference, Stockholm – Kiruna, Sweden, April 24–28, 62–82.
Wismer, R. D., & Luth, H. J. (1973). Off-road traction prediction for wheeled vehicles. J Terramechanics, 10, 49–61.
Wong, J. (2001). Theory of ground vehicles. 3rd ed. NY: John Wiley and Sons, Inc.
Wong, Y. C. D. (2016). An assessment of land vehicles trafficability. DSTA HORIZONS, 54–63.
