Основы теории и методы расчета уплотняющего воздействия на почву колесных движителей мобильной сельскохозяйственной техники

Основы теории и методы расчета уплотняющего воздействия на почву колесных движителей мобильной сельскохозяйственной техники

Автор: Золотаревская, Дина Исааковна

Шифр специальности: 05.20.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 1998

Место защиты: Москва

Количество страниц: 468 с.

Артикул: 189092

Автор: Золотаревская, Дина Исааковна

Стоимость: 250 руб.

Основы теории и методы расчета уплотняющего воздействия на почву колесных движителей мобильной сельскохозяйственной техники  Основы теории и методы расчета уплотняющего воздействия на почву колесных движителей мобильной сельскохозяйственной техники 

СОДЕРЖАНИЕ
ф ВВЕДЕНИЕ Ю
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. НАПРАВЛЕНИЕ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ
2.1. Физикомеханические свойства почв
2.2. Выбор и обоснование математических моделей общего
и частных случаев связи между сжимающими напряжениями и стабилизированной осадкой почвы.
2.3. Выбор и обоснование вязкоупругих математических
моделей деформирования почв. Взаимосвязь различных математических моделей деформирования почв .
Выводы и предложения .
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ
КОЛЕС.
3.1. Закономерности деформирования эластичных колес
3.1.1. Деформация сжатия шины и длина линии контакта
при качении эластичного колеса по недеформирующемуся основанию .
3.1.2. Характерные особенности вязкоупругих свойств
ф эластичных колес.
3.1.3. Деформации и контактные напряжения при качении
практически упругих тракторных колес с пневматическими шинами
3.2. Выбор и обоснование математических моделей деформирования эластичных колес .
3.2.1. Анализ возможностей использования различных моделей теории вязкоупругости для описания закономерностей деформирования эластичных колес
3.2.2. Моделирование вязкоупругих свойств эластичных колес интегральными уравнениями наследственной теории вязкоупругости
3.2.3. Моделирование вязкоупругих свойств эластичных колес дифференциальными уравнениями.
3.2.4. Моделирование закономерности деформирования упругих эластичных колес .
Выводы и предложения
ГЛАВА 4. ТЕОРИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕСНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ С ПОЧВОЙ
4.1. Контактные напряжения, деформации почвы и шины и длина линии контакта при качении эластичных колес по уплотняющейся почве .
4.2. Закономерности изменения по глубине начальной плотности почвы
4.3. Напряженнодеформированное состояние уплотняющегося слоя почвы. Распространение при качении колеса волн сжатия и сдвига почвы и ее уплотнение
4.4. Моделирование распространения вязкоупругих волн сжатия почвы. Постановка задачи о деформировании почвы колесом.
4.5. Вертикальные смещения почвы в течение времени воздействия колеса при
4.5.1. Смещения почвы с постоянной по глубине начальной плотностью.
4.5.2. Смещения почвы при линейной зависимости ее на
ф чальной плотности от глубины.
4.5.3. Смещения почвы при кусочнолинейной зависимости
ее начальной плотности от глубины
4.6. Определение глубины распространения волны сжатия
почвы, приведенного радиуса и углов контакта эластичного колеса с почвой .
ф 4.6.1. Определение Илр и Иг
при линейной зависимости начальной плотности почвы от глубины.
4.6.2. Определение Ир Ипр Чр и
при кусочнолинейной зависимости начальной плотности почвы от глубины.
4.7. Смещения почвы в течение времени воздействия ко
леса пфлртп Фактическом распространении волны сжатия почвы до глубины Н
4.8. Остаточные вертикальные смещения почвы.
4.9. Зависимость плотности почвы от глубины после прохода колеса по почве.
4 Взаимосвязь расчетов по определению тяговосцеп
ных свойств эластичных колес и их уплотняющего воздействия на почву.
, 4 Зоны сцепления, скольжения буксования и их
границы
4 Сдвиг и срез почвы почвозацепами колеса
. Условия среза почвы почвозацепами.
. Границы области среза почвы почвозацепами в
зонах буксования и скольжения
. Границы области среза почвы почвозацепами в
зонах сцепления
. Расположение вдоль условной линии контакта областей среза и без среза почвы почвозацепами
4 Тяговые свойства и сопротивление качению по почве колесных движителей
. Равнодействующие горизонтальные реакции почвы
на ведущем и на ведомом колесе .
. Ведущий и тормозной моменты
. Показатели сопротивления качению колес .
. Коэффициент полезного действия ведущего колеса
и другие показатели
Выводы и предложения .
ГЛАВА 5. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО И РАС
ЧЕТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВЯЗКОУПРУГИХ И УПРУГИХ СВОЙСТВ ЭЛАСТИЧНЫХ КОЛЕС .
5.1. Общая характеристика предложенных методов опреде
ления характеристик вязкоупругих и упругих свойств эластичных колес .
5.2. Методики определения параметров интегральных оп
ределяющих уравнений для вязкоупругих эластичных колес.
5.2.1. Определение параметров интегральных определяю
щих уравнений для вязкоупругих эластичных колес с линейными свойствами .
5.2.2. Определение параметров интегральных определяю
щих уравнений для вязкоупругих эластичных колес с нелинейными свойствами .
5.3. Методики определения параметров дифференциальны
определяющих уравнений для вязкоупругих эластичных колес.
5.3.1. Определение параметров дифференциального урав
нения, описывающего эллиптические петли гистерезиса
ф 5.3.2. Определение параметров дифференциального урав
нения. описывающего эпюры нормальных напряжений в контакте катящегося колеса и жесткого основания.
5.4. Методики определения коэффициентов упругости
практически упругих эластичных колес
5.4.1. Экспериментальный метод определения коэффициентов упругости
ф 5.4.2. Корреляционные зависимости экспериментальных
значений коэффициентов упругости тракторных эластичных колес от величин нормальных нагрузок на их оси и давлений воздуха в шинах
5.4.3. Расчетный метод определения коэффициентов упругости эластичных колес
Выводы и предложения .
ГЛАВА 6. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
ф ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ УПЛОТНЯЮЩИХСЯ почв.
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВ, УПЛОТНЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧВУ И ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ
6.1. Общая характеристика предложенных методов опреде
ления характеристик вязкоупругих свойств уплотняющихся почв
6.2. Изменение вязкоупругих свойств и плотности почвы
при воздействии колесного трактора
6.3. Методики определения по данным полевых испытаний
параметров дифференциального определяющего уравнения для уплотняющихся почв.
6.3.1. Определение характеристик вязкоупругих свойств
ф почвы по данным о взаимодействии с ней катящегося эластичного колеса .
6.3.2. Определение характеристик вязкоупругих свойств
почвы по данным о взаимодействии с ней ведомого жесткого колеса .
6.4. Корреляционные зависимости для определения харак
теристик О и 2 дерновоподзолистой легкосуглинистби почвы
ф Выводы и предложения
ГЛАВА 7. МЕТОДЫ РАСЧЕТА УПЛОТНЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОЧ
ВУ И ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ТРАКТОРОВ С УЧЕТОМ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ПЛОТНОСТИ ПОЧВЫ
7.1. Постановка задачи .
7.2. Расчетные данные
7.3. Методика расчета уплотняющего воздействия на почву колесного движителя
7.3.1. Определение пр Ир
7.3.2. Определение О , , , , П0, бону
7.3.3. Приращение плотности почвы после прохода колеса.
7.3.4. Плотность почвы после прохода колеса .
7.4. Методика определения тяговых свойств ведущего и
сопротивления качению по почве ведомого и ведущего колес
7.4.1. Определение СОк , О и С, и
выявление возможности среза почвы почвозацепами
при качении колеса.
7.4.2. Расчет показателей в случае отсутствия среза почвы по всей контактной поверхности
7.4.2.1. Границы зон сцепления и скольжения буксования
7.4.2.2. Равнодействующая горизонтальная реакция Т почвы на колесо и приложенный к его оси момент М
7.4.3. Расчет показателей в случае возможности среза
почвы почвозацепами колеса
7.4.3.1. Определение границ области среза почвы почвозацепами в зоне буксования скольжения
7.4.3.2. Определение границ области среза почвы почвозацепами в зоне сцепления.
7.4.3.3. Равнодействующая горизонтальная реакция Т почвы на колесо и приложенный к его оси
момент М.
7.4.4. Определение силы сопротивления качению и других
показателей
7.5. Определение показателей взаимодействия с почвой
колесного трактора.
7.6. Экспериментальное подтверждение пригодности предложенных методов расчета.
7.7. Влияние буксования колесных движителей на их тя
говые свойства и сопротивление качению по почве. Выбор режима работы колес.
7.8. Оценка и направления регулирования влияния верти
кальной динамической нагрузки на ось колеса давления воздуха в шинах на уплотняющее воздействие на почву и тяговые свойства тракторных колес .
7.9. Выбор шин оптимальных типоразмеров
7 Сдваивание колес .
7 Выбор оптимального распределения вертикальных
нагрузок по осям трактора .
7 Эффективность снижения уплотняющего воздействия
на почву трактора МТЗ в технологических операциях по возделыванию картофеля
7 Необходимость совершенствования государственных
стандартов на нормы и методы определения воздействия движителей мобильной сельскохозяйственной техники на почву.
Выводы и предложения.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Показатели тяговых свойств и УВП колесных тракторов зависят от глубины распространения волны сжатия почвы, величин остаточных после прохода колес смещений почвы на различной глубине. На основе иссле
дования закономерностей распространения в почве при качении колеса вязкоупругих волн деформаций можно определить плотность почвы на различной глубине после прохода колеса и величину остаточной глубины колеи важнейшие показатели, непосредственно характеризующие уплотняющее воздействие на почву тракторов. Таким образом, чтобы разработать комплекс мероприятий, обеспечивающих допустимый уровень уплотняющего воздействия тракторов на почвы, важно располагать данными и методами, позволяющими прогнозировать плотность почвы после проходов тракторов на различной глубине. Для обеспечения требующейся производительности тракторов нужно прогнозировать их тяговые свойства при допустимом уплотняющем воздействии на почву. Наилучшие результаты могут быть получены на основе выявления, физического обоснования и математического моделирования вязкоупругих свойств уплотняющихся почв и эластичных колес и процесса распространения в почвах при качении колес вязкоупругих волн деформапцй и напряжений. Это определило направление диссертационной работы. Исходя из изложенного, намечены следующие задачи исследова
1. Найти определяющие уравнения для уплотняющихся почв и для эластичных колес, моделирующие экспериментальные зависимости между изменяющимися во времени напряжениями и деформациями, отражающие юс вязкоупругие свойства. Выявить взаимосвязи между различными видами математических моделей деформирования а уплотняющихся почв, б эластичных колес. Разработать и обосновать методы определения характеристик вязкоупругих свойств почв, вязкоупругих и упругих свойств эластичных колес. Выполнить теоретическое обоснование процесса уплотнения почвы колесами машин на основе решения краевых задач о распространении в почве переменной плотности вязкоупругих волн деформаций сжатия и сдвига, возникающих при качении вязкоупругих или упругих эластичных колес. Выполнить теоретическое обоснование качения эластичных колес по уплотняющейся почве на основе исследования силовых затрат и их частичного восстановления при деформировании вязкоупругой почвы, действия сил трения скольжения между колесом и почвой и внутреннего трения и сцепления в почве. Разработать методы расчета показателей уплотняющего воз действия колесных тракторов на почву плотности почвы на различной глубине, глубины распространения деформации почвы, остаточной осадки почвы и других, и тяговых свойств тракторов максимальной силы тяги, КПД ходовой системы и других. Разработать рекомендации по выбору некоторых параметров ходовых систем колесных сельскохозяйственных тракторов с учетом агротехнических требований к плотности почвы. В данной главе рассмотрен вопрос о выборе уравнений, моделирующих закономерности деформирования уплотняющихся почв. Показатели взаимодействия ходовых систем тракторов и другой мобильной сельскохозяйственной техники с различными почвами в значительной мере зависят от физикомеханических свойств почв. Почва является биологической дисперсной средой. Она представляет собой сложнейшую систему взаимодействувдих между собой час тиц, находящихся в твердом, жидком и газообразном состояниях. Почвы насыщены живым веществом и метаболитами корнями растений, бездозвоночными, низшими, микробами, ферментами. Твердая часть почв состоит из частиц разных размеров мм. В настоящее время полнее, чем свойства почв, исследованы физикомеханические свойства грунтов. Поэтому представляет интерес сравнить почву и грунт, установить их общие свойства и различия для того, чтобы оценить возможность использования для почв теоретических зависимостей и показателей физикомеханических свойств, разработанных в механике грунтов. Выявлено, что физикомеханические свойства грунтов и почв характеризуются одними и теми же показателями 7 . Пределы изменения этих показателей у почв в основном входят в более широкий диапазон изменения физикомеханических свойств грунтов. Поэтому почва и грунт должны иметь одни и те же закономерности физических процессов 3 .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.266, запросов: 227