Оценка бокового отклонения колесной машины от заданной траектории движения

   Колесная машина при криволинейном движении всегда находится под действием боковой силы и вследствие бокового увода отклоняется от заданной траектории движения. Известные методы и способы изучения криволинейного движения колесной машины, особенно при неустановившихся режимах, на высоких скоростях и с малыми радиусами поворота, дают достоверную информацию лишь для ограниченных условий эксплуатации машины на твердом опорном основании. Предложена методика расчета бокового отклонения колесной машины при движении по деформируемому основанию от теоретической криволинейной траектории как разность между действительным минимальным и теоретическим минимальным радиусами поворота. Данная методика представляет ее как единый объект, а не описывает ввиду сложности качение отдельного колеса. При этом исключен трудоемкий и материально затратный процесс определения эмпирических коэффициентов и зависимостей. При аналитических исследованиях кривых траекторий использованы экспериментальные данные и описание этих траекторий методом нелинейной аппроксимации кусочно-гладкой функцией. Получена действительная аналитическая траектория путем сдвига теоретической траектории и минимального теоретического радиуса на величину бокового отклонения. Представленная методика аналитического описания действительной траектории криволинейного движения колесной машины по деформируемому опорному основанию с использованием экспериментальных данных и нелинейной аппроксимации их кусочно-гладкой функцией, а также методика определения ее бокового отклонения с учетом изменения расчетной и экспериментальной траекторий позволяют достаточно точно описать различные режимы неустановившегося движения по фактической траектории и решать необходимые для рационального использования колесных машин задачи по оптимизации их конструктивных свойств и эксплуатационных качеств.

1. Трояновская И. П. Механика криволинейного движения тракторных агрегатов: монография / И. П.Трояновская. – Челябинск: Издательство Челябинского ГАУ, 2009. – 152 с.

2. Носков Н. К. Математическая модель силового взаимодействия колеса с грунтом при повороте машины / Н. К. Носков, И. П. Трояновская, С. А. Титов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. – 2017. – Т. 17. – № 3. – С. 5–15. DOI: 10.14529/engin170301.

3. Трояновская И. П. Анализ развития теорий поворота колесных машин / И. П. Трояноавская // Вестник машиностроения. – 2010. – № 1. – С. 92–96.

4. Вольская Н. С. Модель поворота многоосной колесной машины на грунте / Н. С. Вольская, А. П. Игнатушин // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». – 2005. – № 4. – С. 81–91.

5. Жилейкин М. М. Исследование автоколебательных процессов в зоне взаимодействия эластичной шины с твердым опорным основанием / М. М. Жилейкин // Известия высших учебных заведений. Сер. «Машиностроение». – 2021. – № 10. – С. 3–15.

6. Носков Н. К. Математическая модель бокового увода трактора / Н. К. Носков, Б. М. Позин, И. П. Трояновская // Известия МГТУ «МАМИ». – 2017. – № 1 (31). – С. 35–39.

7. Шухман С. Б. Математическая модель криволинейного движения колеса по грунту / С. Б. Шухман, В. И. Соловьев // Известия высших учебных заведений. Сер. «Машиностроение». – 2012. – № 8. – С. 24–31.

8. Трояновская И. П. Ошибки при описании силового взаимодействия колеса с грунтом на повороте / И. П. Трояновская // Автомобильная промышленность. – 2009. – № 8. – С. 17–19.

9. Жилейкин М.М. Исследование автоколебательных процессов в зоне взаимодействия эластичной шины с твердым опорным основанием // Известия высших учебных заведений. Сер. «Машиностроение». 2021. № 10. С. 3–15.

10. Жилейкин М. М. Разработка принципов повышения устойчивости движения многозвенных тракторных поездов / М. М. Жилейкин, Г. И. Скотников // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2015. – № 10. – С. 19–23.

11. Жилейкин М. М. Качественный анализ методов повышения управляемости и устойчивости колесных машин / М. М. Жилейкин, В. А. Шинкаренко // Известия высших учебных заведений. Сер. «Машиностроение». – 2015. – № 1. – С. 42–48.

12. Беляев А. Н. Оценка эффективности применения комбинированного способа поворота трактора / А. Н. Беляев [и др.] // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. – 2020. – Т. 13. – № 2 (65). – С. 39–48. DOI: 10.17238/issn2071-2243.2020.2.39.

13. Гладов Г. И. Параметры криволинейного движения специальных транспортных средств / Г. И. Гладов // Автомобильная промышленность. – 2017. – № 5. – С. 22–23.

14. Шумилин А. В. Метод определения характеристик поворота транспортного средства на недеформируемом основании / А. В. Шумилин, А. Н. Володин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 1993. – № 8. – С. 17–19.

15. Амосов А. Г. Алгоритм построения геометрии движения специальных транспортных средств / А. Г. Амосов // Программные системы и вычислительные методы. – 2019. – № 4. – С. 20–29. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/algoritm-postroeniya-geometrii-dvizheniya-spetsialnyh-transportnyh-sredstv?ysclid=l8oak11pc3172443683

16. Сиротин П. В. Исследование динамики движения зерно- и кормоуборочных комбайнов методами математического и имитационного моделирования / П. В. Сиротин, М. М. Жилейкин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2019. – № 1. – С. 53–59.