satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical Universitysat-310Research ArticleМЕХАНИКАMECHANICSМЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВОГРУНТОВ ПРИ ОБЪЕМНОМ ДЕФОРМИРОВАНИИMECHANICAL SOIL CHARACTERISTICS AT VOLUME DEFORMATIONГоринГ. С.GorinG. S.

Доктор технических наук, профессор

sat@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201210062012035663Copyright © Горин Г.С., 20122012Горин Г.С.Gorin G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/310

Рассмотрены направления снижения воздействия на почву мощных тракторов и повышения их тягово-энергетических показателей путем выбора параметров ходовых систем. Для достижения приемлемой точности расчетов решалась пространственная контактная задача с использованием математического аппарата механики сплошной среды.

Выполнены аналитические исследования, основанные на применении известного метода конечных элементов и предложенной пространственной механической характеристики почвогрунта. На основе рассчитанных перемещений и деформаций почвы в зоне контакта установлены тягово-энергетические показатели колес и уплотнения почвы под ними. С увеличением нормальных нагрузок на колесо при сохранении давления в контакте существенно растет уплотнение подпахотных слоев почвы, не подвергаемых последующей почвообработке, а также снижается тяговый КПД. Для решения перечисленных прикладных задач требуются данные о механических характеристиках реальных почвогрунтов.

The paper considers directions for reduction of heavy tractor impact on soil and improvement of their traction-energy indices by proper selection of propulsion system parameters. A spatial contact problem while using mathematical apparatus of  continuum mechanics has been solved in order to obtain an acceptable accuracy in calculations.

Analytical investigations based on application of the known finite elements method and the proposed spatial mechanical soil characteristics have been executed in the paper. Traction-energy indices of wheels and soil consolidation under them have been determined on the basis of the calculations on soil displacement and deformation in a contact zone.  Consolidation of surface subsoil which is not subjected to  subsequent cultivation is significantly growing and propulsive efficiency is decreasing while increasing normal wheel loads and preserving contact pressure. Data on mechanical characteristics of real soil are required in order to ensure solution of the listed applied problems.     

 

ReferencesКацыгин, В. В. Основы теории выбора оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных машин и орудий / В. В. Кацыгин // Вопросы сельскохозяйственной механики. – Минск, 1964. – Т. XVIII. – С. 5–147.Кацыгин, В. В. Основы теории выбора оптимальных параметров мобильных сельскохозяйственных машин и орудий / В. В. Кацыгин // Вопросы сельскохозяйственной механики. – Минск, 1964. – Т. XVIII. – С. 5–147.Орда, А. Н. Уплотнение почвы под воздействием ходовых систем / А. Н. Орда, А. Б. Селеш // Агропанорама. – 2007. – № 1. – С. 13–16.Орда, А. Н. Уплотнение почвы под воздействием ходовых систем / А. Н. Орда, А. Б. Селеш // Агропанорама. – 2007. – № 1. – С. 13–16.Золотаревская, Д. И. Зависимость между сжимающими напряжениями и осадкой почвы / Д. И. Золотаревская // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1980. – № 2. – С. 33–35.Золотаревская, Д. И. Зависимость между сжимающими напряжениями и осадкой почвы / Д. И. Золотаревская // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1980. – № 2. – С. 33–35.Вялов, С. С. Реологические основы механики грунтов / С. С. Вялов. – М. : Высш. шк., 1978. – 447 с.Вялов, С. С. Реологические основы механики грунтов / С. С. Вялов. – М. : Высш. шк., 1978. – 447 с.Зурнаджи, В. А. Механика грунтов, основания и фундаменты / В. А. Зурнаджи, В. В. Николаев. – М. : Высш. шк., 1967. – 415 с.Зурнаджи, В. А. Механика грунтов, основания и фундаменты / В. А. Зурнаджи, В. В. Николаев. – М. : Высш. шк., 1967. – 415 с.Безухов, Н. И. Приложения методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач / Н. И. Безухов, О. В. Лужин. – М. : Высш. шк., 1979. – 200 с.Безухов, Н. И. Приложения методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач / Н. И. Безухов, О. В. Лужин. – М. : Высш. шк., 1979. – 200 с.Горин, Г. С. Тягово-энергетические параметры агрегатов для выполнения индустриальных технологий в растениеводстве : дис. … д-ра техн. наук: 05.20.01 / Г. С. Горин. – Минск, 1986. – 473 с.Горин, Г. С. Тягово-энергетические параметры агрегатов для выполнения индустриальных технологий в растениеводстве : дис. … д-ра техн. наук: 05.20.01 / Г. С. Горин. – Минск, 1986. – 473 с.Анусин, Б. З. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики / Б. З. Анусин, А. Б. Фадеев. – М. : Недра, 1975. – 142 с.Анусин, Б. З. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики / Б. З. Анусин, А. Б. Фадеев. – М. : Недра, 1975. – 142 с.Coleman, G. E. The finit element analisis of soil compaction / G. E. Coleman, I. V. Perumpral // Transaction of the ASAE. – 1974. – Р. 656–666.Coleman, G. E. The finit element analisis of soil compaction / G. E. Coleman, I. V. Perumpral // Transaction of the ASAE. – 1974. – Р. 656–666.Bertilssen, Gele. Reaction to mechanical pressure / Gele Bertilssen // Svedish journal of agricultural research. – 1971. – Vol. 1, No. 3. – Р. 179–185.Bertilssen, Gele. Reaction to mechanical pressure / Gele Bertilssen // Svedish journal of agricultural research. – 1971. – Vol. 1, No. 3. – Р. 179–185.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.