Аналитическое обоснование грузоподъемности пневматических шин для тракторов и сельскохозяйственных машин

Информация о параметрах и режимах работы пневматических шин для тракторов и сельхозмашин содержится в ГОСТах в виде таблиц в цифровой форме. Многообразие типов, размеров и конструкций шин затрудняет проблему выбора параметров шины с учетом условий и режимов работы. Информация о параметрах шин оказывается недостаточной вследствие отсутствия сведений о площади контакта шины с твердой опорной поверхностью. В статье предложены зависимости грузоподъемности шины от обобщенного геометрического параметра, равного произведению наружного диаметра и ширины профиля шины. Площадь контакта является важным параметром, который влияет на тяговые характеристики трактора, глубину колеи при движении по вспаханному полю и сопротивление движению трактора. Введены новые понятия - теоретическая и действительная площади контакта пневматической шины. Получена зависимость теоретической площади контакта от обобщенного параметра, равного произведению наружного диаметра и ширины профиля шины для диагональных и радиальных шин. Использован метод сечений, с помощью которого контакт шины отсекается от оболочки. При этом внутренние силы каркаса пневматической шины превращаются в реальные внешние силы. Получена аналитическая зависимость грузоподъемности пневматической шины, представляющая алгебраическую сумму подъемной силы оболочки и вертикальной силы каркаса. Предложена универсальная формула для определения действительной контурной площади контакта шины, в которой используются длина и ширина контакта. Значения длины и ширины контакта, а также соотношение этих величин определяются экспериментально для разных нагрузок и давлений, при этом длина контакта определяется предложенным аналитическим методом.

площадь контакта, норма слойности, давление, номинальная грузоподъемность, подъемная сила